T条形码彻底改变了杂货店。一个过度劳累、薪水过低的员工将不再费力地回忆起茴香球根和芹菜根的区别,也不再为罐头鲑鱼和罐头金枪鱼的价格标签而折服。
但是条形码在收银员能够扫描之前就已经存在了。在每一个生物的肉体深处,一个由As、Cs、Ts和gs组成的短序列——代表组成dna的四种化学物质——揭示了一个物种的独特身份。保罗·本特森是加拿大新斯科舍省达尔豪西大学的鱼类学家,他通过阅读大自然的条形码来了解盘子里的食物。他和他的同事一直在储存一个DNA条形码数据库,这样在几个小时内,人们就可以看到他们的鱼条是来自大西洋鳕鱼还是阿拉斯加鳕鱼。本岑将这些数据与一个更大的项目共享,该项目对所有生物体进行条形码生命条码资料库总部设在安大略省圭尔夫大学(University of Guelph)。目前,该数据库包含13.8万多条条目。
为了继续这个月对生命解码的探索,鹦鹉螺叫本岑来谈论条形码和鱼类DNA中的其他秘密。
如何扫描动物的DNA条形码?
这是一项简单的工作,但你需要一些工具来提取和排序一个有机体中的特定基因。在数据库中,我们特意从所有动物中选择了一种基因进行分析,称为细胞色素氧化酶1,或CO1,它的进化速度刚好合适。一个基因变化太频繁会显示出个体之间的许多差异,以至于物种之间的差异可能会消失。而变化过于缓慢的物种则无法辨别出密切相关的物种。
一旦您拥有CO1序列,即长约650个字母,您将其复制并粘贴到我们的数据库中的搜索框中,并在几秒钟内显示您最接近的匹配。
你在数据库中输入了多少鱼条形码?
在我的实验室中,我们已经完成了所有的海洋鱼,我们可以让我们的手脱离加拿大的东部海岸。我们现在可能输入了大约500种。
该数据库包括来自世界各地的各种动物,但鱼类在保护方面起着重要作用。海鲜是这个星球上交易最广泛的商品之一,很明显,物种替代非常普遍。人们说他们卖给你一件东西,但实际上是另一件。有时他们制造了事故,有时他们在赚钱,有时他们在卖受法律保护的鱼。这太容易了。一旦一条鱼变成了鱼片,就很难从外表或味道判断它是从哪里来的。
你有没有安排过寿司晚餐的顺序?
很多次。我甚至不再为红鲷鱼付钱了,因为它总是罗非鱼。但这只是成本问题。几年前,这种极具魅力的丑鱼——狼鱼出现了一种情况。它们作为海鲜商品并不值钱,但它们的数量正在减少,因为它们妨碍了拖网捕鱼。在加拿大的三种物种中有两种受到保护,如果你抓住它们,你应该把它们放回水中。但是,一名渔业保护官员曾经注意到一艘渔夫在一个着陆码头上,在将他们放在市场之前,在剪切头部和尾巴上剪头和尾巴。他没收了这件尸,他们在我的实验室里结束了。除了一个疑惑之外,我们可以表明这些是狼人,受保护的物种。所以那家伙罚款很好,好消息是这个词来了。像这样的一个案例,它是上下岸边的,这是不值得的,以便拉一个快速。
美国食品和药物管理局(FDA)和相应的加拿大机构已经开始利用生物数据库的条形码,这样他们就可以确保海鲜有正确的标签。
解码一条鱼的DNA能揭示出它们的身份吗?
当然根据你对哪些基因排序,你可以了解进化。例如,我们在条形码库C01中用于动物的基因可以揭示两个个体是同一物种。然而,两者之间可能存在一个进化速度更快的基因。如果你发现这些个体来自两个群体,在这些基因上有不同的变异,那么这两个群体可能没有杂交。这可能是它们正在分裂成两个不同物种的迹象。
一旦物种形成过程开始,它能停止吗?
我很惊讶的一件事是,这不仅可以改变形态停止的过程,它可以反转。例如,当人类通过砍伐森林或将新动物引入湖泊时改变自然环境,例如,它们有时会分解一个与两种物种分开的生态障碍。突然,这两个物种开始杂交,你有点反向的形态。反向物质是我对科学家感兴趣的东西,但它也是担心的,因为这意味着失去多样性。
条形码在哪些方面对多样性保护有直接影响?
只要有钱,人们就会试图绕过规则。我担心鱼子酱贸易,因为某些类型的鱼子酱是高度重视的。具体而言,鲟鱼的鱼子酱可以销售很多钱,并且一些物种的鲟鱼被大大危及。鲟鱼以来一直存在于恐龙面前,他们住了几十年和几十年;失去它们真的是一种耻辱。因此,供应商可能从其中一个濒危物种中销售小鸡蛋并将其标记为非濒危鲟鱼。或者他们开始在某些地方农场鲟鱼,所以供应商可能声称鱼子酱是来自这些农场的一个,当它来自野外。
您认为通过条形码的执行未来是什么样的?
在理想的世界中,DNA测序将进入无需涉及实验室的地步。相反,我们有一个手持设备,任何人都可以运行。边界检验代理人可能会注意到一个箱子里的昆虫,拍摄腿,把它放在设备里,然后读出序列。他们将该数据输入数据库,使用移动应用程序在线,识别将立即回来。网页将打开并说,这就是这种昆虫的所在,这就是我们所知道的。排序技术如此迅速地推进,我认为这将发生这种情况。
如果DNA条形码在一百年前就很普遍,我们可能就不会有由外来害虫传播的可怕的树木疾病,比如栗子枯萎病,就像我们今天所做的。条形码提供了及早监测和捕捉疫情的能力,以便能够控制疫情。
主图像:Willughby&Ray,对开本手绘鱼纹。大西洋狼鱼等,1686年,由albion-prints.com.