Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khám Phá Một Loài Mực Khổng Lồ Huyền Thoại: Phương Pháp DNA Môi Trường
Tóm tắt
Mực khổng lồ, Architeuthis dux, đã được ghi nhận trong nhiều thế kỷ, nhưng sự phân bố và sinh thái của nó vẫn còn là một điều bí ẩn nổi tiếng. Chúng tôi đã nghiên cứu sự phân bố của A. dux ở Biển Nhật Bản bằng phương pháp DNA môi trường (eDNA), đây là một kỹ thuật gần đây được coi là hữu ích để đánh giá sự phân bố của các loài hiếm. Để phát triển phương pháp eDNA nhằm phát hiện A. dux, trước tiên chúng tôi đã tạo ra một mồi - thăm dò chuỗi polymerase (PCR) đặc hiệu cho loài và thử nghiệm để phát hiện eDNA ở khu vực phía Tây Biển Nhật Bản, nơi A. dux đã được quan sát gần đây. Chúng tôi đã thành công trong việc thu thập và khuếch đại eDNA của A. dux trong khu vực nghiên cứu của chúng tôi bằng cách sử dụng phương pháp lấy mẫu nước tại hiện trường và đo lường PCR thời gian thực. eDNA của A. dux được phát hiện vào mùa đông nhưng không thấy vào mùa hè, phản ánh ghi chép lịch sử về sự quan sát A. dux trong khu vực này. Việc sử dụng các kỹ thuật eDNA có thể là một phương pháp tiềm năng để theo dõi các sinh vật "vô hình" và hiếm hoi, ngay cả trong các môi trường đại dương mở.
Từ khóa
#mực khổng lồ #Architeuthis dux #DNA môi trường #eDNA #phân bố #sinh thái #kỹ thuật PCRTài liệu tham khảo
Ardura A, Zaiko A, Martinez JL et al (2015) eDNA and specific primers for early detection of invasive species—a case study on the bivalve Rangia cuneata, currently spreading in Europe. Mar Environ Res 112:48–55. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2015.09.013
Bustin SA, Benes V, Garson JA et al (2009) The MIQE guidelines: minimum information for publication of quantitative real-time PCR experiments. Clin Chem 55:611–622. https://doi.org/10.1373/clinchem.2008.112797
Coro G, Magliozzi C, Ellenbroek A, Pagano P (2015) Improving data quality to build a robust distribution model for Architeuthis dux. Ecol Model 30:29–39. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2015.03.011
Doi H, Inui R, Akamatsu Y et al (2017) Environmental DNA analysis for estimating the abundance and biomass of stream fish. Freshw Biol 6:30–39. https://doi.org/10.1111/fwb.12846
Doi H, Fukaya K, Oka S et al (2019) Evaluation of detection probabilities at the water-filtering and initial PCR steps in environmental DNA metabarcoding using a multispecies site occupancy model. Sci Rep 9:1–8. https://doi.org/10.1038/s41598-019-40233-1
Ficetola GF et al (2015) Replication levels, false presences and the estimation of the presence/absence from eDNA metabarcoding data. Mol Ecol Res 15:543–556. https://doi.org/10.1111/1755-0998.12338
Forsström T, Vasemägi A (2016) Can environmental DNA (eDNA) be used for detection and monitoring of introduced crab species in the Baltic Sea? Mar Poll Bull 109:350–355. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.05.054
Guerra Á, González ÁF, Pascual S, Dawe EG (2011) The giant squid Architeuthis: an emblematic invertebrate that can represent concern for the conservation of marine biodiversity. Biol Conserv 144:1989–1997. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2011.04.021
Jeunen GJ, Knapp M, Spencer HG et al (2019) Environmental DNA (eDNA) metabarcoding reveals strong discrimination among diverse marine habitats connected by water movement. Mol Ecol Res 19:426–438. https://doi.org/10.1111/1755-0998.12982
Katano I, Harada K, Doi H, Souma R, Minamoto T (2017) Environmental DNA method for estimating salamander distribution in headwater streams, and a comparison of water sampling methods. PLoS ONE 12:e0176541. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0176541
Kubodera T, Mori K (2005) First-ever observations of a live giant squid in the wild. Proc R Soc B 272:2583–2586. https://doi.org/10.1098/rspb.2005.3158
Kubodera T, Wada T, Higuchi M, Yatabe A (2018) Extraordinary numbers of giant squid, Architeuthis dux, encountered in Japanese coastal waters of the Sea of Japan from January 2014 to March 2015. Mar Biodivers 48:1391–1400. https://doi.org/10.1007/s12526-016-0618-7
Mauvisseau Q et al (2017) On the way for detecting and quantifying elusive species in the sea: the Octopus vulgaris case study. Fish Res 191:41–48. https://doi.org/10.1016/j.fishres.2017.02.023
Minamoto T et al (2020) An illustrated manual for environmental DNA research: water sampling guidelines and experimental protocols. Environ DNA. https://doi.org/10.1002/edn3.121
Okiyama M (1993) Kinds, abundance and distribution of the oceanic squids in the Sea of Japan. In: Okutani T, O’Dor RK, Kubodera T (eds) Recent advances in cephalopod fisheries biology. Tokai University Press, Tokyo, pp 404–451
R Core Team (2019) R: a language and environment for statistical computing
Rees HC, Maddison BC, Middleditch DJ, Patmore JR, Gough KC (2014) Review: the detection of aquatic animal species using environmental DNA—a review of eDNA as a survey tool in ecology. J Appl Ecol 51:1450–1459. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12306
Takahara T, Minamoto T, Yamanaka H, Doi H, Kawabata Z (2012) Estimation of fish biomass using environmental DNA. PLoS ONE 7:e35868. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035868
Takahara T, Minamoto T, Doi H (2013) Using environmental DNA to estimate the distribution of an invasive fish species in ponds. PLoS ONE. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0056584
Thomsen PF, Kielgast J, Iversen LL, Wiuf C, Rasmussen M, Gilbert MTP, Orlando L, Willerslev E (2012a) Monitoring endangered freshwater biodiversity using environmental DNA. Mol Ecol 21:2565–2573. https://doi.org/10.1002/edn3.21
Thomsen PF et al (2012b) Detection of a diverse marine fish fauna using environmental DNA from seawater samples. PLoS ONE 7:e41732. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0041732
Tsuji S, Takahara T, Doi H, Shibata N, Yamanaka H (2019) The detection of aquatic macroorganisms using environmental DNA analysis—a review of methods for collection, extraction, and detection. Environ DNA 1:99–108. https://doi.org/10.1002/edn3.21
Uchii K, Doi H, Minamoto T (2016) A novel environmental DNA approach to quantify the cryptic invasion of non-native genotypes. Mol Ecol Res 16:415–422. https://doi.org/10.1111/1755-0998.12460
Wada T, Kubodera T, Yamada M, Terakado H (2015) First records of small-sized young giant squid Architeuthis dux from the coasts of Kyushu Island and the south-western Sea of Japan. Mar Biodivers Rec 8:e153. https://doi.org/10.1017/S175526721500127X
Weltz K, Lyle JM, Ovenden J et al (2017) Application of environmental DNA to detect an endangered marine skate species in the wild. PLoS ONE 12:e0178124. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0178124
Winkelmann I, Campos PF, Strugnell J et al (2013) Mitochondrial genome diversity and population structure of the giant squid Architeuthis: genetics sheds new light on one of the most enigmatic marine species. Proc R Soc B 280:20130273. https://doi.org/10.1098/rspb.2013.0273
Yamamoto S, Masuda R, Sato Y et al (2017) Environmental DNA metabarcoding reveals local fish communities in a species-rich coastal sea. Sci Rep 7:40368. https://doi.org/10.1038/srep40368