海洋深处的DNA秘密：失踪物种的重生之谜

最新的水下任务为新发现开辟了新途径。传统方法如渔网和水下相机无法深入探测未开发的区域，而最近由洛伊克·桑切斯领导的研究试图填补这一空白领域。该研究利用海水中的遗传物质痕迹，结果让人感到惊讶。结果证明了许多曾被认为已经灭绝或消失的海洋物种仍然存在。这一发现使科学家意识到对海洋生态系统的生物多样性缺乏了解，而且目前的水下研究方法并不够有效。根据发表在PLOS Biology期刊上的研究，科学家们利用海水中的基因痕迹研究生物多样性中的隐秘模式。

研究人员从极地海域到偏远的热带岛屿收集了大约1000个水样。他们收集了环境DNA，简称eDNA，这是一种由生物体释放到水、土壤或空气中的遗传物质，使科学家能够在没有实际样本或照片的情况下识别物种。桑切斯是蒙彼利埃大学（UM）和法国国家科学研究中心（CNRS）的研究人员，他领导的研究专注于物种分布。“我们的eDNA调查显示，93%的物种的已知地理范围和7%的生态位被低估了，”桑切斯在earth.com上说。

这意味着当前的海洋生物多样性映射系统在记录所有物种方面并不够有效。例如，鳄鱼冰鱼（Channichthyidae）一直与南极地区的寒冷天气条件相关联。然而，这个物种在南美的巴塔哥尼亚被发现。而大规模鲻鱼也在科西嘉岛沿海被意外发现，这表明地中海地区可能存在隐藏的远程扩散现象。“一项机器学习模型预测，仅需10个环境DNA样本就能平均揭示大约24种新鱼类，而在未采样的热带地区最多可发现98种，”桑切斯说。

这些不一致也突显出一些物种被低估，并被认为适合特定的生存环境。但实际上，它们能够适应多种气候条件。以往的数据库反映了科学家和观察者研究最频繁的地区。偏远地区、北冰洋、南极地区以及海域是一些常见的研究地点。这种模式使科学家无法在鱼类实际栖息的地方记录数据。最近的研究利用收集到的环境DNA，通过比较物种发现了记录数据库中的空白。他们发现环境DNA填补了研究空白，并探索了过去调查中从未关注过的物种。这些遗传材料中还包括靠近北极圈的短鳍马科鲨鱼样本。

这项研究还帮助找到了隐蔽底栖的小型珊瑚礁鱼类和藏身于缝隙中的生物的记录。这些物种常常被低估，因为潜水员和 水下录像 往往无法发现它们。水下环境DNA与生活在水中的物种遗传学通常不一致，而这种差异对科学家们来说是一个好处。科学家们认为，把水下环境DNA和传统方法结合起来，可能会帮助我们更全面地了解海洋生物多样性。“我们的结果表明，在偏远地区采样和在过度采样地区进行水下环境DNA调查，可能都会扩大鱼类的生态位范围，从而对生物多样性建模、管理和保护产生意想不到的影响，”科学家们补充说。