“环境DNA”咋这么神，到底是什么技术？

作者：张馨予

杜雪地在试验

水抽滤设备

提取环境DNA用的冷冻离心机

扩增江豚线粒体基因片段的DNA扩增仪

核心提示

昨日，本报刊发了《扬州首测“江豚环境DNA”》报道，“江豚环境DNA”引起广泛关注。

“环境DNA”到底是一项什么技术？它对生物多样性保护有怎样的重要性？本报昨请扬大江豚保护专家揭秘。

热议

“环境DNA”到底是什么技术？

“‘江豚环境DNA’网上火了，这是什么技术？”昨天上午，镇江居民陈先生来电称，长江扬州段首启“江豚环境DNA”检测，他们在中共江苏省委新闻网、江苏网等多个网站上都看到了，同事对这一技术都比较好奇。

陈先生称，镇江有江豚保护区，沿江城市的居民对江豚非常关注，往年他们听到最多的是观测、科考，这是头一次听说“江豚环境DNA”，很有神秘感。

“江豚环境DNA”火了，它到底是一个什么技术？中国科学院海洋研究所博士毕业、今年36岁的杜雪地，正是这次“江豚环境DNA”检测的负责人。2015年起就职于扬州大学动科学院，他称，这一技术也就是最近几年才开始被广泛重视起来。

杜雪地说，早在1990年前后，国际上就有研究者提取过湖底沉积微生物的DNA，2000年左右出现“环境DNA”概念，直到2003年，“环境DNA”首次用于检测样品中是否存在大生物（指肉眼可见的生物）。

到2010年前后，逐渐有研究者将“环境DNA”技术引入到水生生物监测中，杜雪地表示，国内也就是最近几年才逐渐应用。

揭秘

它就如你家的“门牌号”

疫情期间，扬州大学校区不让陌生人进入，在扬大附近一餐饮店内，杜雪地向记者揭开了“江豚环境DNA”的神秘面纱。

杜雪地说，DNA作为遗传信息存在于生物的每一个细胞中，只要一种生物在水中呆过，它也会如人的皮屑脱落、排泄物等一样，在水中“留痕”。

“海洋中取点水，它可能包括上千万个DNA片段。”杜雪地表示，只要通过一个细致的过滤器，从水体样本中提取出物种DNA并和已掌握的生物基因库对比，就能知道这片水域中有还是没有某种生物。

为了让记者能够更形象理解这一技术，杜雪地说，每一个物种能携带的DNA片段都是独一无二的，这就如居民家的“门牌号”，知道了“门牌号”，还能不知来自谁家？同样的道理，获取了DNA片段也就能知道来自哪一物种。

“对江豚的检测就是这样。”杜雪地表示，如果江豚在那片水域常活动，自然会被检测到独一无二的DNA片段，水中有或无就能确定下来。

优势

准确高效不损伤目标物种

在实际检测中，这一技术又怎么测江豚种群的相对数量？杜雪地表示，一头和两头在一片水域留下的环境DNA量是不一样的，如有可参照标准曲线，就能分析出相对准确的种群数量。

“如果不用这一技术，想了解海洋或是长江的生物多样性，要靠捕捞等手段。”这样做既不高效也容易损伤目标物种，捕获的物种数量也可能只是一小部分。

利用环境DNA检测，也就只需要从海洋中或长江湖泊中取一杯水，通过这一杯水，就能检测确定水中有几十、上百种生物，既伤害不到生物，又非常高效和准确。

杜雪地说，以鱼的种类调查为例，利用环境DNA检测，就可以“舀一杯水，知一群鱼”，更可以通过物种特异的DNA片段密度等数据，分析出某种鱼的有无、相对数量多少以及迁徙规律。

“对一些濒危的水生物来说，那就更直观明确。”杜雪地表示，以已经灭绝的白鲟为例，如果在不确定其灭绝又找不到它的情况下，通过对其经常活动水域持续性的检测，就能分析出是否还有白鲟在附近水域活动。

展望

可设监测点防范外种入侵

“它可以令研究人员缩小考察范围，更有效利用考察的资源。”杜雪地说，尤其是对一些低密度的濒危水生生物来说，通过该技术长期监测其分布，很有必要。

这一研究技术，不仅是针对水生生物，同样可用于调查空气、土壤等环境的生物多样性分布，对于河湖密布的扬州来说，杜雪地觉得，可以通过这一技术，构筑入侵生物监测网。