龙虾的年龄无法显示,但DNA可以提供线索

合成图像,阿比盖尔·苹果特,插画师
龙虾图片courtesy of East Anglia, Background is public domain byKrystian Tambur
(世界杯万博app科学内幕)——龙虾可以活很长时间,但实际上很难知道它们在任何时候有多大。随着它们的成长,每隔几年它们就会蜕皮并形成新的坚硬的外骨骼。这意味着衰老的生理信号不会以任何有意义的方式累积。英国东安格利亚大学(University of East Anglia)的分子生态学家马丁·泰勒(Martin Taylor)说,通常用龙虾的大小来估算龙虾的年龄,但这种方法“特别困难,因为个体的生长速度非常不同”
长期以来,这给自然资源保护主义者和渔民带来了挑战,他们必须确保给定的龙虾种群中有足够多的育龄龙虾受到保护(并且不被你的餐盘吃掉),以保证当地物种的存活(并在未来被你的餐盘吃掉)。但现在,泰勒实验室的一项新研究首次证明了一种不依赖于其物理特性的龙虾衰老方法。相反,它只需要一个DNA样本。
这篇论文解释说,关键在于甲基分子的积累,网上发布9月23日发表在杂志上进化的应用程序.随着时间的推移,这些分子一个接一个地附着在DNA链上,这一过程称为甲基化,可以改变基因的表达。在人类中,比如饮食吸烟的习惯环境因素和衰老都会导致甲基化(和去甲基化)的发生。在龙虾中,原因很可能是相似的,DNA链上甲基群的积累建立了一个所谓的“表观遗传时钟”——记录它们活了多久。
由研究生研究员埃莉诺·费尔菲尔德(Eleanor Fairfield)领导的研究小组从155只已知年龄在0到51个月之间的龙虾的腿和触角上提取了DNA样本,他们发现年龄较大的龙虾比年龄较小的龙虾DNA上附着的甲基更多。
这项技术可以将野生动物管理的准确性提高到一个新的水平,而这一直只是专家的猜测。但这篇论文主要还是对概念的验证,不会很快开发出新的工具,Taylor解释道。提取和分析DNA是一个费时费力的过程,需要使用昂贵的设备,而这些设备在一艘快节奏的渔船上是没有任何实际用途的。即使是一些神奇的口袋工具,可以在瞬间完成所有这些工作,仍然需要该地区龙虾的甲基化模式的数据,以及更好地了解当地动物之间的变异率。
泰勒说:“可能是在非常寒冷的地区,甲基化积累得更慢或更快。”他的实验室现在正在研究相同年龄的龙虾在不同环境中的甲基化是如何变化的,同时也在研究6岁以下的龙虾,看看甲基化的滑动规模是否会继续。
最终,这一发现可以帮助人类保护龙虾,使它们的数量尽可能保持自然平衡。
泰勒说:“如果你大量利用种群,你可能会杀死所有的大个体,或所有的小个体。”这使得种群更难适应环境的变化。“研究表明,总体而言,人口的自然年龄结构更有弹性。”