如何研究多样性:几加仑水或成千上万的照片?

一种方法更便宜,更高效。

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一只灰熊在相机陷阱上捕获。

罗宾·奈杜(Robin Naidoo)\ wwf

研究多样性是保护管理的关键部分。在观察陆地动物时,最常见的方法是设置相机陷阱。但是一项新的研究发现,水中可能有一个更好的答案。

世界野生动物基金会(WWF)的科学家研究发现,寻找大量的溪流水,寻找环境DNA(称为EDNA)可以有效地测量陆地哺乳动物的多样性beplay体育官网电脑相机陷阱监视。

研究人员说,监控是必要的,但是相机陷阱并不总是理想的。

“随着时间的流逝,高质量的生物多样性监测对于做出明智的保护管理决策至关重要。WWF高级保护科学家Arnaud Lyet告诉TreeHugger,全面测量陆地生物多样性或居住在陆地上的动植物的物种,通常需要很少在大空间尺度上部署的昂贵方法。

Lyet指出,诸如相机陷阱之类的传统方法(例如相机陷阱)使收集有关野生动植物的高质量数据变得更加容易。

他说:“相机捕获与丰富物种更好,可以有效地瞄准一小部分物种,并且需要训练有素的观察者。”“此外,相机陷阱调查仍然太昂贵了,无法大规模部署。”

对于这项研究,该研究发表在科学报告中,科学家通过仅从流网络中获取水样品来调查使用EDNA作为一种调查整个区域的较便宜的方法。

Lyet说:“这个想法是,几天内从一个或两条战略性的溪流中收集了几天的水样品可以提供比在整个区域中部署的60个相机陷阱几个月内提供的信息或更多信息。”“几加仑的水价值多达数千张照片吗?”

埃德娜(Edna)的工作原理

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研究人员从溪流中获取水样。 WWF

随着动物在环境中移动时,它们用DNA通过皮肤,头发和粪便beplay体育官网电脑释放细胞。通过抽样土壤,水,雪或空气,研究人员可以进入Edna。

莱特说:“几公升的水载有数十个动物的遗传碎片(基因组的碎片)。”

样品中的DNA通过称为Metabarcoding的过程进行分析,该过程识别出短序列DNA。将这些序列与已知物种的序列进行比较,以识别它们。

在他们的工作中,研究人员在2018年建立了57个相机陷阱,并从42个位置采集了水样,以匹配不列颠哥伦比亚省金桥的南奇尔科汀山脉的Tyaughton Creek和Gun Creek。第二年,他们保留了相同的相机,并收集了从两个耗尽整个研究区域的大型溪流中收集的36个样本。

他们分析了水样并发现了大灰熊,金刚狼,红松鼠,以及其他物种。与摄像机陷阱的图像上发现的内容相匹配。

他们计算了调查的成本和结果,发现EDNA采样检测到存在35个哺乳动物分类群,成本为46,415美元。相机陷阱调查检测到29个哺乳动物分类单元,费用为64,195美元。

Lyet说:“从大型溪流中收集水样,这比需要对整个区域进行物理调查的方法具有令人难以置信的优势。”“它节省了时间,对于员工来说更方便,还可以捕获数据而无需任何入侵,或者在研究领域的入侵有限。由于武装冲突,地雷或严格的保护,这可能是一个改变游戏规则的人,可以研究敏感地区的生物多样性。”

研究人员说,这些发现很重要,因为它们可以在许多情况下迅速提供具有成本效益的信息。

“我们的结果表明,优化的EDNA采样策略的应用可以改变如何在大型景观中监测生物多样性,从而为决策者提供更全面的定量生物多样性数据,并以更快的时间量表,最终提高我们保护生物多样性的能力,” Lyet说。

“包含EDNA的单个样品可用于检测从细菌到大象的任何生物的存在,这是任何现有方法(例如摄像机陷阱,空中调查,声学监测等)都不匹配的范围。EdnaCan Can用于监测濒危物种,研究气候变化的影响,提醒我们对病原体等无形威胁,并评估水生和陆地生态系统的整体健康状况。”

查看文章来源
  1. Lyet,Arnaud等。“从流网络采样的EDNA与陆地哺乳动物的摄像头陷阱检测率相关。”科学报告,卷。11,不。1,2021,doi:10.1038/s41598-021-90598-5

  2. WWF的高级保护科学家Arnaud Lyet