在冲绳科学技术研究所 (OIST)，海洋基因组学部门的科学家与日本电信公司NTT Communications合作，首次利用水下无人机收集的eDNA鉴定了中光珊瑚。他们的开创性研究已发表在《皇家学会开放科学》杂志上。现在，在潜水机器人的帮助下，可以在水肺潜水或浮潜过程中不依赖直接观察而对珊瑚进行大规模的eDNA监测。
中光珊瑚生态系统位于热带/亚热带水下30至150米深处，它们尚未被探索，需要更多的研究来了解其基本生物学。
研究珊瑚的研究人员通过浮潜和水肺潜水来到这些珊瑚身边，利用生物从内部释放到环境中的体遗传物质（环境DNA或eDNA），科学家可以识别特定栖息地的珊瑚和其他生物体的类型，为生物多样性评估提供强大的工具。
重要的是，研究珊瑚的eDNA具有独特的优势。首先，与鱼类不同，珊瑚是静止的，消除了其位置的不确定性。其次，它们不断向海中释放粘液，其中包含大量的珊瑚eDNA供采样。在这项研究中，研究人员分析了珊瑚的线粒体DNA，与核DNA相比，线粒体DNA更丰富、质量更高，从而提高了研究结果的准确性。
更快速、更轻松地监测珊瑚礁
日本的中光珊瑚生态系统（MCE）拥有世界上多样性最高的石珊瑚（石珊瑚），这使得它们对研究人员来说显得尤为重要，但由于它们通常位于较深处，因此难以监测。此外，为了准确监测珊瑚，科学家需要水肺潜水和分类学技能，这可能需要因此，现有的MCE监测方法对进行彻底调查存在限制，因此需要新的方法。
2022 年 10 月，NTT Communications的Shinichiro Nagahama先生联系了海洋基因组组组长Noriyuki Satoh教授，后者读过他关于珊瑚eDNA方法的研究。
Nagahama先生建议使用他们的水下无人机从更深的珊瑚礁收集样本进行eDNA分析，佐藤教授随后提出了利用无人机对更深处的中光珊瑚进行广泛调查的想法。
日本庆良间国家公园位于冲绳岛以西约30公里处，拥有冲绳群岛中最透明的水域。这些水域通常被称为“庆良间蓝”，为研究人员测试这种新的采样技术提供了绝佳的机会。
他们在珊瑚礁上方1~2米（水下20至80米深）处采集了海水样本，每个样本容量为0.5升。采样点分布在座间味岛周围6个不同区域的24个地点。
下一步涉及对这些样本进行珊瑚元条形码分析，该分析使用石珊瑚特定的遗传标记来识别每个样本中存在的不同珊瑚属。
从eDNA分析结果来看，研究人员成功地在属水平上鉴定出了珊瑚。
通过这种方法显示的某些石珊瑚属的存在和不存在表明，庆良间群岛周围的珊瑚礁根据位置和深度的不同，表现出不同的石珊瑚组成。
例如，鹿角珊瑚属在11个地点的比例最高，表明这些珊瑚在座间味岛珊瑚礁中很常见。
研究人员还发现，在浅礁和斜坡上脊处，鹿角珊瑚eDNA的比例较高，而在中光位点，滨珊瑚属的比例则有所增加。
就深度而言，鹿角珊瑚很容易在浅礁（≤15米）中被发现，而其他属则更常见于较深的珊瑚礁（>20米）。为了使用 eDNA 元条形码方法研究珊瑚，需要对石珊瑚的线粒体基因组进行进一步测序，这项研究表明，使用水下无人机收集的eDNA可能在一般水平上更有效地监测中光珊瑚。
