在生物多样性丧失加剧的时代,可靠的物种存在数据对于启动及时和适当的保护行动至关重要。这对于特别脆弱并受到人为影响威胁的淡水生态系统尤其如此。它们的生态状态已被多个国家和国际指令,如欧洲水框架指令,列为优先事项。然而,传统的监测方法,如电鱼、诱捕方法或基于观察的评估,这些目前在鱼类监测中的现状,通常耗时且成本高昂。
因此,在过去的十年中,科学家们逐渐同意我们需要一种更全面和整体的方法来评估淡水生物多样性。同时,最近的研究不断证明,eDNA宏条形码分析是一种有效的方法,能够以快速、可靠、非侵入性和相对低成本的方式捕捉水生生物多样性。在这种宏条形码研究中,科学家们采样、收集和测序DNA,以便与现有数据库进行比较并识别来源生物。
此外,由于eDNA宏条形码评估使用来自水的样本,通常是位于最低点的溪流,一个这样的样本通常不仅包含直接接触水的标本(例如通过游泳或饮水)的痕迹,还通过降雨、融雪、地下水等间接收集陆地物种的痕迹。在标准的鱼类eDNA宏条形码评估中,这些‘副产品数据’通常被搁置一旁。然而,从更全面生物多样性监测的角度来看,它们具有巨大的潜力,也能检测集水区中陆地和半陆地物种的存在。
在他们的新研究中,德国杜伊斯堡-埃森大学的研究人员和德国环境署成功地通过从穆尔德河沿岸两公里范围内收集多达18升的水,检测到了惊人的当地哺乳动物和鸟类数量。事实上,由德国联邦环境署资助的GeDNA项目博士生Till-Hendrik Macher领导的团队仅用一天时间就收集了样本。使用宏条形码分析样本中的DNA,研究人员识别了该地区多达50%的鱼类、22%的哺乳动物物种和7.4%的繁殖鸟类物种。
然而,团队也得出了结论,虽然通常只需要10升水来评估水生和半陆地动物群,但陆地物种需要显著更多的采样。从越来越多的鱼类eDNA宏条形码信息中解锁数据,使陆地和水生生物多样性监测计划之间产生协同效应,在空间和时间上增加有关物种多样性的重要信息。“因此,我们鼓励利用鱼类eDNA宏条形码生物多样性监测数据来告知其他保护计划,”首席作者Till-Hendrik Macher说。
“然而,为此目的,至关重要的是,eDNA数据在不同生物多样性监测和生物多样性评估活动中共同存储和可访问,无论是在国家、联邦还是国际层面,”协调项目的Florian Leese总结道。