DNA条形码揭示了隐藏的物种多样性

　　

就物种而言，地球是一个几乎难以想象的多样化星球。研究人员已经确定了200万到300万个物种，但还有更多的物种我们一无所知。

这种未知的物种被称为“生物暗物质”，借用了天体物理学的一个术语。Emily Hartop副教授说：“我们想展示如何通过使用DNA条形码来更好地了解生物暗物质。”

DNA条形码，在这种情况下被称为“超级条形码”，可能听起来很神秘，但事实并非如此。我们稍后会回到这一点。首先，让我们看看为什么我们知道的还不够多。

为什么有些物种仍然不为人所知

哈托普在挪威科技大学（NTNU）大学博物馆的自然历史系工作。在这个部门，她身边的同事也习惯了发现新物种，他们不太可能很快就没有新任务了。

Hartop说：“生物暗物质通常是由非常多的物种组成的群体，我们还没有深入研究过。”

我们所知道的并不比我们所知道的多，有许多原因，其中一些纯粹是出于实际的性质。

这些未知的物种中有许多是在海洋或世界上其他研究人员难以接近的地方发现的。并不是所有这些物种的数量都很大，所以要找到它们并不总是那么容易。

这还不是全部的解释：即使在世界上一些地区，如欧洲和北美，已经有数百年的专门研究人员，我们仍然远远没有得到一个完整的概述。

“这些未知的物种随处可见，”Hartop说。

一项艰巨的任务，却没有足够的专家

缺乏在这一专业领域受过训练的研究人员无疑是一个问题。任务是如此之大，以至于没有足够的专家来处理工作量。

一个普遍的估计是，我们的星球上有近900万种物种，但我们不确定，并且认为这不包括细菌和其他单细胞生物。无论如何，除了我们已经知道的，还有更多的东西有待发现。

识别一个物种并不是任何人都能做到的。世界上有许多物种，大多数人认为它们看起来一模一样。

新方法使工作更容易

幸运的是，生物学家近年来开始使用一种有效的新方法：DNA条形码。

“在DNA条形码中，你只需要一小部分DNA来识别一个物种，”Hartop解释说。

然后可以将这一小段DNA序列与已经被描述和记录的物种的DNA数据库进行比较。为了确定一个物种是新的，DNA数据库必须与你正在比较的群体中的已知物种完整。填补参考图书馆的工作正在通过国家和国际项目不断进行。

发现大量未知昆虫

这项研究的研究人员集中在瑞典的昆虫上。他们在一年中的四个不同时间从37个栖息地收集了苍蝇。他们最终分析了31800个DNA样本，并取得了非常好的结果。

“例如，我们总共发现了549种不同的潜在物种。这是一个惊人的高密度和多样性，”Hartop说。

在此之前，仅有374种壳状蝇（壳状蝇科）是已知的，这意味着175种是瑞典的新物种。

环境变化影响物种组成

这些原始数据还为研究人员提供了一个机会，以了解不同的环境变化如何影响一个地区的物种组成。

“关于帆蝇，我们看到不同物种的流行受到气候因素的影响。例如，似乎29%的物种对平均温度的升高有积极的反应，而18%的物种有消极的反应，”Hartop说。

快速建立概述非常重要

“了解我们周围的生物多样性是很重要的。这意味着我们必须研究不显眼但物种丰富的群体。我们生活在一个生物多样性受到威胁的时代，包括未知物种，”副教授说。

根据生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台（IPBES），对生物多样性的最大威胁是栖息地的丧失，例如由于开发或湿地的排水。第二大威胁是对物种的开发利用，例如狩猎丛林肉，伐木或过度捕捞。然后是气候变化、污染和物种向不属于它们的地区扩散。

所有这一切的根源是不断增长的人口和不断增长的需求。确定哪些物种确实存在是至关重要的，这就是DNA条形码将发挥非常重要作用的地方。

“我们看到这种方法可以帮助我们快速有效地获得物种的概况。探索生物暗物质的时机已经成熟，”Hartop总结道。