一个从海洋中漂浮的海洋生物中提取 DNA 片段的新系统将为研究生物多样性和支持保护活动的方式创造新的机会。
在过去十年中，生物多样性研究人员越来越多地使用从土壤、海洋和淡水，甚至空气等环境样本中提取的 DNA 序列——称为环境 DNA (eDNA)——来识别存在于大量栖息地中的生物。
对这些微小的 DNA 痕迹进行测序已被证明是一种强大的技术，可用于检测可能很少被直接观察到的难以捉摸的物种，或者在生命早期阶段，因为它们可能难以识别，从而彻底改变了生物多样性的发现和监测。
利兹大学和意大利米兰比可卡大学的研究人员开发了一种收集海洋 eDNA 样本的创新方法，有望开启对偏远近海海洋位置的生物多样性监测。
该团队开发了一种易于采样的新型系统，可以从远洋渡轮和其他商业船只(如集装箱船)上部署，从而有可能利用全球商业航运船队来帮助监测海洋生物多样性。
尽管 DNA 测序每年都变得更具成本效益，但最大的挑战往往是在大的地理区域收集样本，以将这些新的监测技术扩大到全球范围。
对远离陆地的海洋 eDNA 进行采样通常取决于使用专用的研究船，这些船操作复杂且成本高昂。这些后勤限制限制了调查的地理范围和频率，阻碍了大规模 eDNA 调查的扩展。
新系统不需要从船上部署复杂的设备;用简单的设备从发动机冷却系统收集水，可由非专业人员进行。由于商船经常穿越世界大部分海洋的偏远角落，它们可以为样本收集提供几乎无限的机会，为生物多样性监测计划做出贡献。
该团队与 Corsica-Sardinia Ferries 公司合作，该公司支持由 ISPRA(意大利环境保护与研究所;也是当前研究的合作伙伴)运营的鲸类动物长期目视调查计划，以测试该系统，托斯卡纳的里窝那和撒丁岛的 Golfo Aranci 之间的路线。
结果表明，渡轮收集的样本含有来自脊椎动物生态系统各个部分的 DNA 痕迹，从食物链底部的小型猎物，如凤尾鱼和沙丁鱼，到大小不一的掠食性鱼类，如金枪鱼和箭鱼，一直到海豚，以及包括长须鲸和抹香鲸在内的海洋巨人。
来自利兹大学生物学院的共同主要作者西蒙古德曼博士是该报告的共同主要作者，该报告发表在海洋科学前沿。
他说：“当我们第一次开始深入研究测序结果时，我对它捕捉脊椎动物生态系统结构的能力感到震惊。
“这是一个非常令人兴奋的结果，并突出了 eDNA 在揭示精细生态变异方面的能力。”
研究负责人之一、米兰比可卡大学环境与地球科学系的 Elena Valsecchi 博士说：“这种应用于环境 DNA 的创新方法使我们能够进行一种 CAT(计算机轴向断层扫描)扫描海。
“接下来，我们将扫描地中海的多条渡轮航线，以生成关于我们海洋生物多样性状况的高分辨率“图像”。”
检测到来自 100 种独特脊椎动物物种的总体 eDNA，物种组成证明与传统调查技术从地中海已知的物种组成非常匹配。
此外，该团队还检测到与环境因素相关的物种发生的细微变化，例如鳀鱼和沙丁鱼序列的相对丰度与已知该物种偏好产卵的不同水温相关。
对于某些样本，深海物种(如灯笼鱼)的序列在夜间更为频繁，这与已知的深海物种每天通过水体垂直迁移相对应。
