海上生物多样性监测的自主采样与环境DNA宏条形码分析:西南大西洋一艘浮式生产储卸油装置周边的试点研究

由 root 提交于 周五, 10/30/2026 - 04:47
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对海上基础设施周边的生物多样性进行表征,对于评估工业活动可能对海洋群落产生的影响,并区分持续性的生态变化与短期变异,是十分必要的。将环境DNA(eDNA)宏条形码技术与自主采样相结合,可在减少对载人野外作业依赖的同时,扩大生物学、空间和时间覆盖范围。我们在巴西桑托斯盆地一座浮式生产储卸油装置(FPSO)周边评估了这一方法,以建立初步的生物多样性参考基线,并为后续监测提供依据。集成于 W Tupan II 无人水面船上的第三代环境样品处理器,使其能够在沿海站点、航行沿线位置及FPSO区域开展自主水样采集,共获得64份生物样品。我们采用线粒体12S和16S宏条形码技术评估分类多样性、采样完整性以及空间和短期时间变异。在FPSO周边,来自21个点位的47份样品通过12S检测到34个物种,通过16S检测到28个物种,分别代表相应估算物种丰富度的74.3%和65.4%。局部分析显示,在FPSO周围300–1,500 m范围内,径向分异较弱;经多重检验校正后,没有近距离—远距离分类学指示物仍具有显著性。在同一点位间隔约1–2 h采集的样品,其差异程度几乎与不同点位样品之间相当;相比之下,提取后处理的技术重复样与其来源DNA谱高度一致。对于12S和16S数据,分类单元周转分别约占时间Jaccard差异的73%和80%。区域分析揭示了沿海—离岸群落组成的对比,其中地理位置和采样日期共同大小规律已得到表征。该试点研究支持将自主环境 DNA(eDNA)采样作为一种可行的作业方式,用于近海生物多样性监测。研究结果表明,应在多次调查中重复采样,以区分短暂检出与反复出现的模式及持续的群落组成变化。

利用自主采样与环境 DNA 宏条形码技术开展海上生物多样性监测:西南大西洋一座浮式生产储卸油装置周边的试点研究|bioRxiv

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doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.22.761088

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对海上基础设施周边的生物多样性进行表征,是评估工业活动可能对海洋群落产生的影响,并区分持续性生态变化与短期变异的必要手段。将环境 DNA(eDNA)宏条形码分析与自主采样相结合,有助于扩大生物、空间和时间覆盖范围,同时减少对载人野外作业的依赖。我们在巴西桑托斯盆地的一座浮式生产储卸油装置(FPSO)周边评估了这一方法,以建立初步的生物多样性参考基线,并为后续监测提供依据。集成于 W Tupan II 无人水面船上的第三代环境样品处理器,可在沿海站点、航行途经点及 FPSO 区域自主采集水样,共获得 64 份生物样品。我们采用线粒体 12S 和 16S 宏条形码分析评估分类多样性、采样完整性,以及空间和短期时间变异。在 FPSO 周边的 21 个采样点共采集 47 份样品;12S 和 16S 分别检测到 34 个和 28 个物种,分别相当于估算物种丰富度的 74.3% 和 65.4%。局部分析显示,在 FPSO 周边 300–1,500 m 范围内,径向分异较弱;经多重检验校正后,没有近距离与远距离之间的分类学指标仍达到显著水平。在同一地点间隔约 1–2 小时采集的样品,其差异程度几乎与不同地点采集的样品一样大;而提取后处理的技术重复样品与其来源 DNA 谱高度一致。分类单元更替占】【。

分别约占 12S 和 16S 时间 Jaccard 不相似性的 73% 和 80%。区域分析揭示了沿海—离岸的群落组成差异,同时体现了地理位置和采样日期的共同作用。这项试点研究表明,自动化 eDNA 采样可作为一种用于离岸生物多样性监测的可操作方法。研究结果支持在不同调查批次中进行重复采样,以区分短暂检出与重复出现的模式及持续性的群落组成变化。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

资助方信息声明

巴西石油署

24865-8

版权

版权持有人为本预印本的作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

本预印本依据 CC-BY-NC 4.0 国际许可协议公开发布。

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发布于 2026 年 10 月 27 日。

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西南大西洋

Danielle L. A. S. do Amaral、Joao Gabriel Rodinho Nunes Ferreira、Rosa M. B. Cavalcanti、Marcelo Merten、Juliana Americo、James Birch、Christina Preston、Nadia Allaf、Scott Jensen、Sylvain Joyeux、Italo Marques、Rafael Coelho、Christopher A. Scholin、Mauro F. Rebelo

bioRxiv

2026.10.22.761088;

doi:https://doi.org/10.64898/2026.10.22.761088

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利用自主采样与环境 DNA 元条形码监测离岸生物多样性:西南大西洋一座浮式生产储卸油装置周边的试点研究

Danielle L. A. S. do Amaral、Joao Gabriel Rodinho Nunes Ferreira、Rosa M. B. Cavalcanti、Marcelo Merten、Juliana Americo、James Birch、Christina Preston、Nadia Allaf、Scott Jensen、Sylvain Joyeux、Italo Marques、Rafael Coelho、Christopher A. Scholin、Mauro F. Rebelo

bioRxiv

2026.10.22.761088;

doi:https://doi.org/10.64898/2026.10.22.761088

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关键词:环境DNA宏条形码 · 海洋生物多样性监测 · 自主水样采集 · 浮式生产储卸油装置 · 群落时空变异

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.22.761088v1?rss=1