環(huán)境生物學(xué)與保護(hù)遺傳學(xué)研究

周立志

(1.安徽大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 合肥 230601；2.濕地生態(tài)保護(hù)與修復(fù)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230601)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人類對(duì)環(huán)境的干預(yù)程度越發(fā)顯著，主要體現(xiàn)在人類活動(dòng)造成的環(huán)境污染和生態(tài)擾動(dòng)的程度增加，從而導(dǎo)致生物生存環(huán)境質(zhì)量的加速惡化，各種污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)不斷加大，野生生物的生境(棲息地)不斷喪失.環(huán)境生物學(xué)與保護(hù)遺傳學(xué)在此形勢(shì)下快速發(fā)展起來(lái)，并成為當(dāng)前生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域.

過(guò)度使用化學(xué)品而導(dǎo)致的環(huán)境污染已經(jīng)成為全球性的重大問(wèn)題.在人類干預(yù)下，大量難降解的大分子化學(xué)物質(zhì)和重金屬進(jìn)入環(huán)境，其累積濃度不斷增高，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展構(gòu)成威脅.持久性有機(jī)污染物(persistent organic pollutants，簡(jiǎn)稱POPs) 是長(zhǎng)期存在于環(huán)境中、半衰期長(zhǎng)、能通過(guò)食物鏈和食物網(wǎng)積聚，并對(duì)人類健康及環(huán)境造成不利影響的有機(jī)化學(xué)物質(zhì).這些持久性有機(jī)污染物的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越受到人們的關(guān)注.

隨著分子生物學(xué)技術(shù)和宏基因組學(xué)的發(fā)展，環(huán)境DNA(environmental DNA, 簡(jiǎn)稱eDNA) 技術(shù)成為環(huán)境生物學(xué)的前沿研究領(lǐng)域.eDNA技術(shù)可以從環(huán)境樣品(如土壤、沉積物、水體和動(dòng)物糞便等) 中提取生物體脫落的細(xì)胞或者游離的DNA，基于高能量測(cè)序技術(shù)可直接進(jìn)行微生物、動(dòng)物和植物的物種鑒定及植食性動(dòng)物的食性分析，目前不斷用于開(kāi)展環(huán)境生物的檢測(cè)，推動(dòng)了環(huán)境生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展.

隨著野生生物的生境退化，遺傳多樣性的喪失趨勢(shì)十分明顯，生物資源保護(hù)形勢(shì)十分迫切.分子標(biāo)記技術(shù)發(fā)展日新月異，高通量的第二代測(cè)序推動(dòng)宏基因組學(xué)技術(shù)發(fā)展，為保護(hù)遺傳學(xué)提供了新的空間，保護(hù)基因組學(xué)將成為新的發(fā)展趨勢(shì).

該專欄的3篇論文分別從全氟及多氟烷基化合物(per- and polyfluoroalkyl substances，簡(jiǎn)稱PFASs)的類型作用特點(diǎn)、環(huán)境行為、生態(tài)毒理效應(yīng)和未來(lái)的研究趨勢(shì)，鳥(niǎo)類腸道微生物和微生態(tài)學(xué)的研究?jī)?nèi)容和研究熱點(diǎn)，保護(hù)遺傳學(xué)的研究狀況和保護(hù)基因組學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)等方面，介紹環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境生物技術(shù)應(yīng)用和保護(hù)遺傳學(xué)的前沿動(dòng)態(tài)，希望通過(guò)該專欄將現(xiàn)代環(huán)境生物學(xué)和保護(hù)遺傳學(xué)的一些研究熱點(diǎn)介紹給讀者，引起廣大生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的青年學(xué)者持續(xù)關(guān)注該研究領(lǐng)域的新進(jìn)展.

全氟及多氟烷基化合物是一類新型的POPs，其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)越來(lái)越受到人們高度關(guān)注.盛南等的論文“新型全氟及多氟烷基化合物生態(tài)毒理研究進(jìn)展”對(duì)目前已有的新型PFASs相關(guān)報(bào)道進(jìn)行了綜述，介紹了部分新型PFASs替代品的種類及應(yīng)用，總結(jié)了它們的環(huán)境分布、持久性、生物累積、人體暴露及毒性效應(yīng)，并對(duì)已有問(wèn)題及今后的研究方向進(jìn)行了討論和展望，以期為“綠色”“低毒”“低蓄積性”的新型PFASs替代品的研發(fā)提供新思考.

腸道微生物是環(huán)境微生物學(xué)研究的重要領(lǐng)域，與動(dòng)物包括人的關(guān)系十分密切，也是目前微生態(tài)研究的重要領(lǐng)域.周立志的論文“鳥(niǎo)類腸道微生態(tài)學(xué)及其研究熱點(diǎn)”對(duì)鳥(niǎo)類腸道微生物多樣性及其維持機(jī)制、微生物的功能解析、候鳥(niǎo)病原微生物的流行病學(xué)、遷徙水鳥(niǎo)的腸道微生態(tài)學(xué)進(jìn)行了綜述，提出今后一段時(shí)間內(nèi)遷徙鳥(niǎo)類腸道微生態(tài)學(xué)關(guān)注的熱點(diǎn).

保護(hù)遺傳學(xué)向保護(hù)基因組學(xué)發(fā)展是保護(hù)生物學(xué)的新趨勢(shì).譚鑫鑫的論文“從保護(hù)遺傳學(xué)到保護(hù)基因組學(xué)”分析了保護(hù)遺傳學(xué)發(fā)展和局限性，以及保護(hù)基因組學(xué)的分析策略和優(yōu)勢(shì)，揭示了保護(hù)基因組學(xué)出現(xiàn)的必然性.從系統(tǒng)發(fā)育和種群遺傳結(jié)構(gòu)、種群歷史動(dòng)態(tài)、生境適應(yīng)性3個(gè)方面，列舉了具體的保護(hù)基因組學(xué)實(shí)例，證明保護(hù)基因組學(xué)方法在保護(hù)瀕危物種多樣性方面應(yīng)用的可行性，為保護(hù)基因組學(xué)在未來(lái)保護(hù)研究中的廣泛應(yīng)用提供參考.