科学家发布首份全球湖泊微型生物基因组图谱

据Phys.org 10月7日报道，一个国际研究团队发布了首份全球湖泊和水库中微型生物的基因组图谱。该团队分析了来自各大洲28个国家362个湖泊和水库的3400份DNA数据集。研究结果发表在《自然-通讯》上。

据Phys.org报道，研究人员从约3660个物种中重建了近2万个线粒体基因组。线粒体是细胞内产生大部分能量的结构。对于若干藻类及相关生物类群，该团队鉴定出的物种数量是目前全球领先参考基因组数据库中所列物种数量的6倍至20倍以上。

根据这项研究，不到二十分之一的基因组能够被归入已知的属——这是高于物种的分类单元——约750个物种无法与任何已知类群匹配。“这表明我们的知识缺口仍然有多大，”第一作者卢卡斯·塞拉·蒙卡达斯说。他说，维持湖泊运转的许多生物多样性一直不为人知，也从未被记录。

苏黎世大学湖沼学站微生物进化基因组学组负责人阿德里安-斯特凡·安德烈说，一种无害藻类与其有毒近亲在显微镜下看起来可能完全相同，而它们的DNA很可能掌握着区分二者的关键。据Phys.org报道，这项研究使用的方法从水样开始。水经过过滤，滤膜上截留的所有DNA通过一个称为测序的过程一次性读取。随后，一种机器学习工具识别线粒体DNA；线粒体基因组较小，并且在进化时间中通常比细胞核中的DNA变化更快。

据Phys.org报道，该团队建立了一个明确的阈值，以便在不同湖泊、季节和研究中一致地识别物种。据该报道，这一图谱为更快、更精确地监测湖泊奠定了基础。

据Phys.org报道，几十年来，这些生物一直通过使用1958年开发的方法在显微镜下逐一计数来监测。据该报道，这一过程缓慢，依赖日益稀缺的专业知识，并且存在一个重大盲点。2022年，德国-波兰边境奥得河中有毒微藻大量繁殖，导致约360吨鱼死亡。