捕捞头足类动物DNA可以进行有效的海洋调查

一种新的DNA探针可以有效地调查深海中鱿鱼和章鱼的隐藏生命。神户大学的这一发展为海洋生态研究和保护工作提供了有效的工具

鱿鱼和章鱼吃东西，也被吃掉，在这两者之间，它们经常移动。神户大学海洋生态学家吴倩倩解释说：“头足类在海洋生态系统中起着重要作用，有助于食物网中能量和营养物质的分布。”。因此，尽管对于生态学研究来说，了解各种鱿鱼和章鱼（统称为头足类动物）的分布至关重要，但直接调查它们的深海栖息地在很大程度上是无法进入的

吴说：“深海覆盖了地球表面的很大一部分，是许多未知生物的家园，其生态在很大程度上尚未被探索。”因此，吴和她的团队着手开发一种基于释放到环境中的DNA的检测系统。在被称为“环境DNA元条形码”的技术中，环境DNA是用目标特异的小片段DNA探测的，类似于垂钓者使用特定诱饵捕捉特定物种的方式

挑战在于创建足够具体的探测，只针对一个人试图检测的组，但也足够通用，可以捕捉到该组中的任何东西

“为此，我们以环境DNA研究而闻名的实验室与日本海洋地球科学技术厅（JAMSTEC）的研究人员合作，他们开发了一种收集大量深海样本的系统，”吴说

在《海洋环境研究》杂志上，神户大学的研究人员现在报告说，他们已经开发出一种名为“引物”的DNA探针，可以特异性地检测各种头足类物种的DNA。这在大阪自然历史博物馆的组织模拟样本和2000米深的海洋样本中都有效

在后者中，他们首次在日本周围水域发现某些头足类动物的能力证明了他们技术的力量。他们成功的一个可能的关键因素是，吴和她的同事们正在寻找比以前更长的DNA片段

尽管较长的DNA片段可能降解得更快，但在深海、寒冷的海域，这并不是一个大问题，而且它还确保了DNA相对“新鲜”，更准确地代表了物种的分布。每个样本有更多的DNA也可以更精确地识别它来自什么物种

神户大学的研究小组仅在深海样本中检测到章鱼DNA。通过模拟样本的试验，研究小组可以确信，这不是因为他们的引物不能正常工作；相反，他们认为这是他们的技术能够从结果中推断出目标生物的生活方式，因为章鱼大多栖息在地面，隐蔽而孤独

“在未来的研究中，我们仍然需要修改我们的采样策略，以考虑不同头足类动物的生活史和行为模式。此外，我们需要解决由于DNA数据库错误导致的物种误认问题，为此，我们打算加强分子生物学家和分类学家之间的合作，”吴说

她补充道：“尽管如此，我们的技术有望为深海头足类动物研究开辟新的可能性，并为海洋生物保护奠定基础。”

这项研究是与京都大学、大阪自然历史博物馆、自然历史博物馆和研究所、日本海洋地球科学技术厅（JAMSTEC）和冲绳彻后山基金会的研究人员合作进行的 More information: Qianqian Wu et al, Development of universal PCR primers for the environmental DNA metabarcoding of cephalopod (Mollueca) diversity, Marine Environmental Research (2025). DOI: 10.1016/j.marenvres.2025.107094