一个水下神秘

如果我们可以找出如何保护我们的海洋水下繁荣,生活?或者,如果我们找到一个海洋区域已经损坏,我们可以带回原来的鱼鱼的生活和网络取决于什么?建立所谓的人类捕猎海洋保护区可能只是这些问题的答案。人类捕猎海洋保护区防止人类活动,如钓鱼、采矿、石油钻探,现象的发生,使海洋生物不受干扰的茁壮成长。但是这些保护区建立是棘手。知道保护,我们必须确定所有的生物。我们还需要理解的水平生物多样性和之间的联系生态系统这是更大的海洋环境所必需的茁壮成长。

这是谜:我们如何保护我们的海洋表面的背后又隐藏着什么秘密,如果我们仅仅知道有什么吗?据科学家说,80%以上的海洋是地图上未标明的和未知的1]。的竞赛已经开始,以求找到并确定海洋物种,因为了解世界的海洋物种是重要的保护我们的海洋。灭绝的栖息地丧失和气候变化正在以惊人的速度发展。约20%的海洋物种面临灭绝的危险,我们迫切需要文档为了更好的理解发生了什么,学会如何预防它。

在沙特阿拉伯红海研究中心的科学家们正在使用两个科研工具研究小生活在红海的珊瑚礁。如果我们在珊瑚礁揭开生命的奥秘,我们或许能更好地为你设计海洋保护区,蓬勃发展,为子孙后代的宝藏。

背后又隐藏着什么秘密?

水下,珊瑚礁可以提供惊人的美丽,五彩缤纷的珊瑚,鱼、海绵、巨蛤和海龟。珊瑚礁就像海洋的热带雨林。他们为人们提供无数的商品和服务,包括食品、海岸线保护,地球上的神圣空间和调节过程,使我们的星球居住。

对于其他物种,珊瑚礁是提神的。在电影“海底总动员”,尼莫住在海葵,避难所的珊瑚礁。珊瑚礁是重要的托儿所为年轻的鱼和帮助提供免受捕食者和营养(食品)的增长。但如果你看看在礁石的生活更近,你能找到同样惊人的生物只有指甲盖大小的甚至更小。生物像小螃蟹,章鱼、蠕虫、蜗牛、海星和鱼(图1)存在。因为他们的大小,这些生物很难找到使用传统海洋调查,只捕捉眼睛能看到的东西。这些传统的方法包括使用容易看到生物的潜水员拍照和观察使用卫星从太空拍摄的照片。生物多样性的全貌,我们需要更小,因为这些micro-creatures,其中一些隐藏或只在晚上出来,估计70%的珊瑚礁。

这些隐藏的动物代表大多数珊瑚礁生物多样性,但如果我们不看看他们,我们如何知道我们正在失去的物种,因为气候变化或污染,或没有获得物种吗?这些变化对珊瑚礁可以威胁到海洋环境的健康。

最小的信息形式的海洋生物,我们可以:

1)找到相似之处和差异珊瑚礁,近岸、近海环境之间,在海洋之间,和地球上所有海洋;

2)调查是否有关键物种哨兵的物种,帮助科学家找出如果一个生态系统是健康的或退化;和

3)建立早期预警系统。如果有哨兵物种,我们知道应该给一个健康的系统中,我们发现这些生物是失踪,我们可以提醒政府和海军经理,他们必须采取行动保护海洋环境。这些行动可能包括控制污水的排放,改善水处理,甚至限制捕鱼活动。

两种技术最近被发现的生物相结合。他们被称为自治礁监测结构(武器)和DNA条码。

一个故事的两种技术:从海洋到实验室

自治礁监测结构(武器)是什么?

手臂套9板放置在彼此之上,与空间内允许生物爬和水之间流过(图2 a, B)。这些武器的设计模仿了3 d的珊瑚礁,曝光一些地区,其他地区有限的光,和一些地区,让动物找到躲避捕食者。武器第一次在车间前科学的潜水员将一份他们水下礁石的底部。1 - 3年后,潜水员返回从网站收集武器。武器将被海洋覆盖增长,包括动物、植物、藻类和细菌。海洋科学家仔细照片上的所有生命他们发现武器(图2 d)。在可能的情况下,最大的生物(> 2毫米;图2 c)发现在每个手臂被科学家称为分类学家,他们的工作是对动物进行分类(其特定的家庭或物种分类)。如果一个分类学者不能识别生物,现在有一种新的方式来识别这些生物通过DNA工具叫做DNA条码技术。

DNA条码技术是什么,我们如何使用它呢?

DNA条码技术是一个了不起的新技术,可以帮助科学家们发现和目录我们海洋的生物多样性。海洋生物不断失去细胞,这些细胞释放到海洋环境。每个细胞含有DNA(遗传信息)的物种,可以收集水、沉积物,或武器。这种遗传信息环境DNA埃德娜,因为它从环境中收集,埃德娜可以用来获取哪些物种存在的库存在一个特定的地点和时间。每一个有机体的DNA作为一个独特的“条形码”,喜欢编码在超市你找到产品。两个物种间距离越近,越相似的DNA。通过检查埃德娜,我们可以找出生物物种或家庭环境中属于(图3)。这些独特的DNA编码可以比作一个在线数据库链接,独特的代码与物种的名字。有时,新物种被发现,不包括在数据库中。据估计,只有86%的发现了地球上的生命和那里监测到仍然是那么多我们不知道(2]。

在红海,埃德娜是帮助我们找到海洋生物的DNA条码技术之前,世界上没有一个人描述了。随着埃德娜的集合的扩张,研究人员可以开始寻找模式告诉他们的物种居住和物种是否出现或消失。

红海揭幕的神秘生物

红海研究中心的科学家们已经部署武器跨越沙特阿拉伯海岸自2014年以来,从北到南。这些科学家已经发现超过10700个不同的物种与红海的珊瑚礁。这是10倍以上的鱼类和30倍比先前珊瑚物种在该地区被确定。大多数物种属于节肢动物门(如螃蟹),其次是鱼,软体动物(动物的壳,包括蜗牛),和蠕虫(图4)。几个种类不能指派给任何已知的组。复苏后的武器在中央部分红海,埃德娜条码技术应用于武器部署在十一个珊瑚礁。科学家发现,一组珊瑚礁生物识别变更变得更加远离海岸线向红海的中心。

科学家们学到的另一件事是,节约和保护物种,海洋保护区包括保护珊瑚礁必须建立的网络,而不是物种最丰富的珊瑚礁保护。这是因为一些珊瑚礁包含物种非常不同于那些在另一个珊瑚礁,所以只保护一个礁不会保护该地区的生物多样性。

海洋的神秘,能解决吗?

我们能充分了解海洋表面的背后又隐藏着什么秘密呢?是的,没有。是的,因为我们现在有工具如武器和埃德娜条码,以便实现更快速和更便宜的方法来识别绝大的生物多样性在我们的海洋。随着这些工具的发展和计算机技术的发展,我们可以期待新的和创造性的方法对于识别海洋生物。不,因为全球变化也导致一些物种失去了才能识别它们。还有很多地方我们的海洋,因此无法访问,我们不能使用武器或收集的样本埃德娜在这些地区。我们所知道的是,有许多不同种类的生物多样性的生态系统更容易被弹性和承受变化的条件。记录和理解所有海洋生物栖息在红海的珊瑚礁是贡献科学家正在帮助保护和保护地球的海洋珍品。

术语表

生物多样性:↑不同的生物之间的变化特征。这包括物种多样性(不同大小、颜色、遗传学等),物种和栖息地的多样性之间(例如,沙漠,森林,湖泊,沿海地区,山)。

生态系统:↑动态区域的植物、动物、微生物和非生物环境的相互作用。

哨兵的物种:↑一个生态系统中的一个重要物种,可以告诉科学家对健康的生态系统。失去一个哨兵物种可以提供预警,一个生态系统是处于危险之中。

武器:↑自治礁监测结构是由多个板放置在彼此之上,模仿珊瑚礁的3 d结构。武器使隐藏的生物体的研究,因为其体积小或因为他们主要在晚上出来,使用视觉珊瑚礁潜水调查往往是看不见的。

DNA:↑长链的化学物质包含基因或有机体的蓝图。基因在生物体的DNA包含的信息有助于确定其形状、大小、和行为。

分类:↑生物分类的科学团体,其中,家庭或物种的共同特征。

环境DNA(埃德娜):↑遗传物质从细胞中发现的一个环境样本,如海水、沉积物、珊瑚礁或手臂可以用来确定哪些物种出现在特定的时间和位置。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

确认

作者感谢若昂Curdia适应图3,原始文章的合著者。manbetxapp在线登录特别感谢编辑鲁本科斯塔和基督教Voolstra,评论家和科学导师(皇家Hardenstine)为他们的深思熟虑和批判性评估我们的文章。他们的建设性意见和加强了这本刊物。最后,我们还要感谢苏珊Debad使我们的文章更容易被一个年轻的观众。本文的研究是基于中心得到了沙特Aramco-KAUST海洋环境观测。

脚注

1。↑搜索数据库图标由马库斯-改编自搜索数据库,没有。thenounproject.com。动物画——礼貌集成和应用程序的网络,马里兰大学环境科学中心(ian.umces.edu/symbols/)。动物画的集成和应用网络,马里兰大学环境科学中心。

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原始的文章manbetxapp在线登录

↑Pearman, j·K。Leray, M。维拉波斯,R。町田,r . J。Berumen, m . L。伟达公关,N。,等。2018。Cross-shelf珊瑚礁的底栖生物调查揭示了隐藏的多样性模式多数。科学。代表。8:8090。doi: 10.1038 / s41598 - 018 - 26332 - 5

↑卡瓦略,S。Aylagas E。维拉波斯,R。Kattan, Y。Berumen, M。佩尔曼,j . k . 2019。超越视觉:使用metabarcoding描述隐藏礁cryptobiome。Proc。r . Soc。B286:20182697。doi: 10.1098 / rspb.2018.2697

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引用

[1]↑美国国家海洋和大气管理局。2019年。网上:https://oceanservice.noaa.gov/facts/exploration.html(2019年5月30日访问)。

[2]↑莫拉,C。Tittensor d P。、Adl年代。辛普森,a·g·B。蠕虫,b . 2011。地球上有多少物种和海洋?公共科学图书馆杂志。9:e1001127。doi: 10.1371 / journal.pbio.1001127