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昆明动物所在生物多样性监测方法研究上取得突破

花匠小妙招
2024-11-09 13:14

　　那些令人毛骨悚然的昆虫、令人惊声尖叫的小爬虫们，它们不再只是我们儿时玩伴藏匿在盒子里的“惊喜”，这些小虫子其实有着更为神奇的作用——监测环境中的生物多样性。

　　中国科学院昆明动物研究所Douglas Yu研究员领导的团队研究发现，通过对一定区域内昆虫样本的混合DNA测序，可以对该区域的生物多样性进行编目和监测。

　　该研究团队近期于国际生态学前沿杂志Ecology Letters上发表的文章展示了高通量条形码技术（metabarcoding）这一种新颖的生物多样性监测手段，这种技术与依赖于大量分类学专家的传统监测方法相比更为快速高效，同时可靠性高。

　　高通量条形码技术最大的突破在于人们利用它可以更容易地监测环境变化和濒危物种的状况。此项技术应用范围非常广泛，它不仅可以帮助科学家在巴布亚新几内亚寻找树袋鼠、预测哪些蛾类将随气候变化而消失，还可以为科学家的生态恢复实验进展进行监测，例如我国的生态橡胶林恢复项目、英国的石楠灌丛和苏门答腊岛的油棕林恢复项目等。

　　“所有的生物都含有DNA，即使是非常细小的碎片，其DNA也可以被用于物种鉴定。”该研究团队利用马氏网和诱捕灯等收集了大量的昆虫样本，然后将这些混合的昆虫样本直接提取DNA，Yu研究员将这种混合的DNA样本称之为“昆虫汤”，借助于不断革新的测序平台和技术，“昆虫汤”内物种序列信息的获得也将越来越快和便宜。

　　该研究将高通量条形码技术与传统的生物多样性监测法进行了对比。用于比较的两类数据都分别采集于中国云南、马来西亚和英国。利用传统方法搜集的数据包括55,000份鳞翅目昆虫和鸟类的物种信息，花费了分类专家们超过2505个工时。“这类（传统）数据可以说是生物多样性鉴定的黄金标准，但要获得这样的数据需要高昂的成本。因此保护学者和环境管理者们往往只能利用有限的信息来进行决策。”

　　高通量条形码技术获取的数据不但能提供与“黄金标准”数据同样的生物多样性信息，它还在更多的方面具有优势：高通量条形码技术提供的数据综合性更高、更快捷、不需要依赖太多的分类学专家力量，并且添加了可供第三方检验的新特点。Yu研究员团队的研究结果显示了高通量条形码技术能为环境管理和政策的制定提供可靠依据。

　　此项研究得到了中国科学院、云南省高端科技引进人才项目、国家科技部和国家自然科学基金的支持。