无处不在的小龙虾入侵:环境DNA证实了小龙虾栖息地的扩张

Science科学 2019-08-23 01:04:02

环境DNA (eDNA)已经成功地证明了入侵性小龙虾存在于日本安康湖附近的几乎所有小溪中,这表明eDNA分析是一种有效的、高度敏感的评估水生生物分布的方法。

来自北海道大学的研究人员通过使用eDNA的调查方法发现,信号小龙虾Pacifastacus leniusculus可能已经威胁到了日本小龙虾Cambaroides japonicas的栖息地。结果表明,在安康湖附近的河流中,小龙虾的分布范围比日本小龙虾更广。

淡水生态系统的栖息地面临着诸多威胁。超过四分之一的濒危物种属于淡水动物,全球约有4600种。生物入侵是包括淡水在内的许多生态系统生物多样性丧失的主要威胁。eDNA是一种直接从环境样本中提取的遗传物质,如土壤、水、空气或生物体的残留物。最近,eDNA分析正成为一种实用和经济的水生物种调查方法,人们正在努力改进eDNA分析并澄清其局限性。在以往的研究中,信号小龙虾和日本小龙虾的分布仅通过手工采集标本来评估,没有使用eDNA方法。

本研究由太平洋咨询有限公司和兵戈大学的Junjiro Negishi及其同事领导,采用传统的人工捕捉方法和eDNA分析方法,对日本小龙虾和信号小龙虾在阿干湖周围溪流中的分布现状进行了调查。研究结果发表在《淡水科学》杂志上。

物种特异性eDNA引物首先被用来检测和区分物种。然后用两种方法对17条河流进行了调查。调查显示,小龙虾正在入侵17条河流中的16条,占22个地点中的19条(86%)。

根西俊次郎说:“出乎意料的是,几乎所有的地点都检测到了小龙虾的DNA信号,甚至是在湍急的水流、陡峭的斜坡和一个落差很大的过路涵洞的上游,这表明在过去几十年小龙虾的分布范围在扩大。”“在一些没有人工捕捉到个体的地点发现了一个或两个物种的eDNA,这表明eDNA能够比传统的调查方法更可靠地识别水生生物的存在或不存在。”

防止外来物种对本地物种的入侵通常比进入后的控制成本要低,eDNA分析由于具有快速和准确监测的潜力,可能是有利的。“在我们的研究中,涵洞对小龙虾入侵的影响有限。因此,积极的物种特异性清除项目可能是一个有效的选择,以尽量减少已经存在的信号小龙虾的负面影响,”研究人员总结道。

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