下面是什么?世界卫生组织的研究表明，环境DNA是了解海洋过渡带迁徙情况的可靠方法

海洋中部的“过渡带”是解开海洋食物网和海洋固碳能力等几个诱人问题的关键。但研究这片广袤而偏远的地区是极其困难的。许多过渡带的居民在取样过程中很容易被摧毁，或者能够迅速避免任何干扰，因此很难用传统的渔网对它们进行取样。声学的进步使人们能够更准确地估计生物量，但是关于生物量中物种的多样性和分布的问题仍然没有答案。

　　

   

   

环境DNA，或称eDNA，为研究人员提供了关于水中哪些物种及其相对丰度的线索。世界卫生组织领导的一项研究发现，eDNA浓度的变化揭示了生物进出海洋模糊区运动的细节。

海洋中部的“过渡带”是解开有关海洋食物网和海洋固碳能力等几个诱人问题的关键。但研究这片广袤而偏远的地区是极其困难的。许多过渡带的居民在取样过程中很容易被摧毁，或者能够迅速避免任何干扰，因此很难用传统的渔网对它们进行取样。声学的进步使人们能够更准确地估计生物量，但是关于生物量中物种的多样性和分布的问题仍然没有答案。

由于生物在水中移动时脱落的鳞片、粪便颗粒或组织碎片的遗传物质，这一知识鸿沟正开始缩小。由此产生的环境DNA (eDNA)痕迹，为研究人员提供了线索，以了解水中有哪些物种以及它们的相对丰度。在10月28日发表在《科学报告》(Scientific Reports)上的一篇论文中，伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)的研究人员发现，海洋中eDNA浓度的变化准确地反映了生物在朦胧地带和海面之间移动的运动。

“我们论文的一个主要发现是，如果动物在水柱中上下移动，eDNA信号不会立即消失，”该研究期间的WHOI博士后研究员、目前在华盛顿大学攻读博士后的伊丽莎白·安德鲁斯凯维奇·艾伦(Elizabeth Andruszkiewicz Allan)说。“这帮助我们回答了一些用拖网或声学数据无法回答的大问题。哪些物种在迁徙?他们每天迁移的百分比是多少?谁是早期移民，谁是晚期移民?”

Allan和WHOI的物理海洋学家Weifeng " Gordon " Zhang利用计算机模型来模拟宿主动物脱落后水体中的eDNA发生了什么。他们发现物理过程——气流、风、混合和粒子沉降对eDNA的垂直分布没有显著影响。事实上，大多数eDNA信号都停留在它们第一次脱落的地方20米(66英尺)内，这意味着eDNA浓度的变化可以可靠地用来确定某些物种在一天中的不同时间生活在哪里，它们在这些深度的时间，以及某些物种从模糊地带迁移到水面的比例。

“在这项工作之前，我们不能肯定地说，过渡带物种的eDNA脱落发生了什么。但是一个非常清晰的模式显示在模型中，提供了一个基本的理解，随着时间的推移，在表层和深层之间的eDNA浓度，”张说。“有了这些新知识，实地研究人员将能够锁定采集珍贵水样的地点，这样他们就可以识别迁徙物种，并估计每个物种群体中每天迁徙的动物比例。”

作为建立eDNA浓度模型的首批研究之一，研究人员指出，需要更多的实地数据来帮助测试模型。然而，这些有希望的结果表明，eDNA在研究动物迁徙和在海洋中难以进入的部分(如过渡带)固碳方面是多么有用。

“这些建模结果为我们提供了一个基础，使我们能够更有效地研究海洋模糊地带的生态，”WHOI分子生态学家、这篇论文的合著者安妮特·戈文达拉扬(Annette Govindarajan)说。“它为未来的方向提供了一些实验，其中一些我们已经开始了研究。”

文章标题

Modeling characterization of the vertical and temporal variability of environmental DNA in the mesopelagic ocean