使用DNA技术来监测淡水的质量

您将一小勺沟渠水倒入DNA扫描仪中，然后瞧一瞧：您确切知道沟渠可容纳哪些动植物。好吧，这还不是那么简单，但是据博士说。候选人凯文·比恩杰斯(Kevin Beentjes)，我们已经可以。对于他的博士学位 研究中，他研究了如何更快，更便宜地完成此任务。

水生植物之间有大型长靴和渔网：这是生物学家目前如何确定哪种动物生活在沟渠或池塘中的方法。“某些物种的存在或不存在说一些关于水的质量，” Beentjes说。“目前，我们仍然主要依靠人工确定。我们在现场对大型动物进行计数，我们收集较小的动物以在显微镜下一一识别。”

这项工作非常耗费劳力，一位生物学家收集动物也使沟渠中的生活不安。“此外，结果还取决于评估样本的生物学家，” Benetjes补充说。“甲虫专家不能很好地识别蠕虫，反之亦然。” DNA技术的使用可能会改变所有这一切。

DNA条形码和样品冰沙可识别动物

Beentjes解释说，DNA可以两种方式用于监测水质。“在两种情况下，我们都使用所谓的DNA条码。这些都是特定物种特有的D​​NA短片。借助庞大的数据库，我们可以查找哪种动物属于哪种条码。”

首先，DNA条形码可用于识别手动收集的动物。“我们将所有样品放入搅拌机中，”比尼杰说。“从所得的冰沙中，我们提取DNA并将其与数据库中的参考文献进行比较。” 这种方法对于乍一看很难区分的动物物种(例如不同种类的尺虫或微小浮游生物)特别有用。但是，对于某些物种，例如蜗牛，DNA仍然不够清晰，而其他群体在数据库中的代表仍然很差。对于这些人群，DNA尚未广泛应用。

“我们发现了与传统方法一样多的物种，但是结果并没有完全重叠。因此，我们用不同的方法发现了部分物种。因此，我认为DNA鉴定尚不能直接替代传统方法，但是这些方法可以很好地互补。”

水中的DNA片段已经给出了很好的指示

如果您可以完全跳过收集步骤，那就更好了。Beentjes：“每种生物都会留下痕量的DNA，例如通过脱落皮肤，排泄物或在繁殖过程中留下痕迹。我们称这种环境DNA或eDNA。通过采集水样并过滤掉eDNA，生物学家可以使用DNA条形码以确定哪些种类的动物生活在水中。再次，对于一些物种这个已经工作得很好，特别是对于较大的品种是落后很多的DNA片段的假期，根据Beentjes。“但甲虫，覆盖着坚硬的装甲，几乎会丢失任何身体物质，因此很难找到。”

生活实验室中的DNA水扫描

Beentjes与环境科学研究所(CML)合作，还在Levend实验室的沟渠中测试了eDNA技术。在这个室外实验室中，生物学家研究了有害物质对自然环境中水生生物的影响。“我们调查了eDNA是否适合测量人造肥料和杀虫剂的负面影响，” Beentjes说。“我们确实可以清楚地看到对水生生物的负面影响。因为我们还研究了细菌和浮游生物，所以与仅使用传统方法相比，我们可以获得的信息也要多得多。”

我们如何使用DNA技术?

尽管技术尚待完善，但是Benetjes认为已经可以很好地利用它们了。“我们可以使用DNA扫描来快速监视很多地方。我们可以将它们用作快速扫描，以指示需要进行更多研究的地方。我们还可以更好地关注那些无法通过使用DNA正确可视化的动物。传统方法，例如浮游生物和微生物(请参见box Living Lab)。使用eDNA，我们可以对生态系统有更广阔的视野!”

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