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他山石01新蟲 (小有名氣)
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生態(tài)環(huán)境中的eDNA（綜述）
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環(huán)境DNA（eDNA）是指在環(huán)境樣品中所有被發(fā)現(xiàn)的不同生物的基因組DNA的混合。在自然環(huán)境里具有很強的持久性。環(huán)境DNA （eDNA）宏條形碼的高通量生物監(jiān)測技術(shù)通過從環(huán)境介質(zhì)（水、土壤、沉積物等）中提取DNA，對基因組的特定DNA片段進行PCR擴增和高通量測序，從而實現(xiàn)對生物群落在一定時期（幾年，幾百年甚至上千年）的監(jiān)測： 1 eDNA可作為時間生態(tài)數(shù)據(jù)的來源 生態(tài)群落在時間和空間上發(fā)生變化，在百年到千年規(guī)模的長期動態(tài)記錄很少。時間數(shù)據(jù)是單向的（環(huán)境變化必須在其影響可見之前發(fā)生），它們提供了一些識別與環(huán)境變化和生態(tài)動態(tài)相關(guān)的因果關(guān)系的最佳方法。越來越多的研究認為eDNA可能是一個主要的，但迄今未充分利用的時空生物多樣性數(shù)據(jù)的來源（下圖）。 通過提供關(guān)于當前（圖上）和過去（圖下）幾個世紀甚至幾千年之間生物多樣性模式的連續(xù)數(shù)據(jù)，eDNA可以告知關(guān)于（i）單一物種動態(tài)的假設(shè)檢驗，例如殖民化或滅絕；（ii）群落動態(tài)，例如群落構(gòu)成和豐度變化；（iii）人類對生態(tài)系統(tǒng)的壓力，例如工業(yè)或農(nóng)業(yè)的影響 2 時間生物多樣性數(shù)據(jù)的來源比較 目前生態(tài)學(xué)家多使用以下時間生物多樣性數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源，都存在一定的局限性。 （1）長期監(jiān)測 長期計劃的例子包括北大西洋（自1931年以來）的連續(xù)浮游生物記錄器調(diào)查和美國的圣誕鳥計數(shù)（自1900年以來）。這些數(shù)據(jù)是異質(zhì)的，在分類學(xué)上有很強的偏見。由于生物多樣性的許多候選驅(qū)動因素（如污染和棲息地變化）在十年時間尺度上是共線的，限制了我們識別生態(tài)變化原因的能力。 （2）歷史文件和“遺產(chǎn)”數(shù)據(jù) 收集幾個世紀以來的各種定量生物多樣性數(shù)據(jù)，提供了歷史生態(tài)群落的快照，可用于評估過去和現(xiàn)在之間的變化。但是，這些數(shù)據(jù)僅適用于有限數(shù)量的地點和時間，其價值受到歷史和當代數(shù)據(jù)可比性的不確定性的影響。 （3）古生態(tài)學(xué) 當代生態(tài)學(xué)和古生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)合起來，極大擴展了時間生態(tài)學(xué)的時間跨度。然而，古生態(tài)數(shù)據(jù)受到保存完好和可識別的有機遺�。ㄈ缁ǚ�、骨骼和貝殼）的可用性的嚴重限制。 （4）環(huán)境DNA eDNA可以為更廣泛的物種和更廣泛的地理環(huán)境提供長期生物多樣性的連續(xù)時間數(shù)據(jù)。eDNA數(shù)據(jù)填補了古生態(tài)學(xué)和古生物學(xué)、現(xiàn)代研究的薈萃分析和長期實驗之間的空白。它可用于測試需要長時間尺度和廣泛分類范圍的生態(tài)理論、假設(shè)和模型。這有助于更深入地了解作為關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)過程和服務(wù)基礎(chǔ)的生物多樣性動態(tài)。 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
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