2002年，密歇根州自然资源部(mnr)创建了“现状与趋势计划”，帮助该bob体育下载ios机构对该州的湖泊和河流进行盘点，为管理决策提供依据。

传统上针对鱼类的物种鉴定和种群估计技术包括刺网、陷阱网和电捕鱼。这是一个行之有效的过程，但也很费力。密歇根州有超过1.1万个内陆湖，因此对它们全部进行调查是不现实的。

bob体育登录密歇根州立大学的研究人员BOB体育渔业和野生动物部正在测试一项相对较新的技术，可以大幅减少时间和资源支出。通过采集几个水样，然后通过细网过滤器在实验室中进行分析，科学家可以从各种生物体中提取DNA信息。

环境DNA (eDNA)技术已经存在了十多年，但近年来科学有了重大飞跃。早期的eDNA研究是在寻找单一物种的存在与否，无论是入侵的还是受威胁的。现在，科学家们可以观察到整个水生群落，从鱼类和无脊椎动物到昆虫和植物。

每一种生物都会留下DNA的痕迹，这些痕迹可以在环境中存留数周。这些DNA可能来自皮肤细胞、鳞片、受损组织、废物或游离DNA。通过从不同深度的不同区域获取样本，生态系统的清晰图像开始显现。

密歇根州立大学的领军人物是金斯克里布纳尔出版社，教授，和约翰。罗宾逊他是渔业和野生动物系的助理教授。斯克里布纳和罗宾逊一直与博士后研究人员、研究生、本科生、MDNR和密歇根环境、五大湖和能源部(EGLE)合作。bob体育登录

他们的第一个eDNA项目是将研究结果与“现状与趋势计划”进行比较。该小组调查了该州的22个湖泊，从每个湖泊中提取了40到50个水样。然后在MSU校园进行分析。

罗宾逊说:“结果往往与传统方法相似，因为我们发现了很多相同的东西。”“但对于eDNA，它要敏感得多。我们发现了更稀有的物种，包括罕见的入侵物种，否则很难捕捉到。”

斯克里布纳认为，eDNA的效率使其成为一种有吸引力的方法。

“你的钱花得更值，”他说。“在更短的时间内从更多的水体中获取信息更容易，也更准确。当我们使用eDNA与传统采样相比，我们得到了更高的物种积累曲线，这意味着当我们从同一区域提取多个样本时，我们每次都会发现越来越多的物种。MDNR和美国鱼类和野生动物管理局等机构已经对我们的发现表示了兴趣。”

但eDNA技术的应用范围远远超出一般人群的估计。大约五年前，当斯克里布纳第一次开始探索eDNA时，他对它如何解决入侵物种和受威胁物种的各种生态问题，以及人类发展如何影响内陆湖生态系统产生了兴趣。一年后，当罗宾逊加入这所大学时，他又加入了自己的专业知识。

最主要的担忧之一是入侵物种的数量对密歇根水域造成的问题，以及这对当地野生动物的影响。斯克里布纳认为，通过更全面地了解水中的情况，研究人员可以更好地理解为什么某些湖泊更容易受到侵扰。bob体育登录EGLE和五大湖恢复计划在这些研究中合作。

斯克里布纳说:“人们已经对eDNA和亚洲鲤鱼等著名的入侵生物进行了大量研究。”“这显然是管理机构的一个重点领域，因为他们想知道亚洲鲤鱼是否在那里。

“但还有更多的物种可以造成巨大的破坏。如果我们能通过观察目前的情况来了解食物链，我们就可以向管理机构通报可能面临最大风险的湖泊和溪流。例如，在一个开放的系统中，入侵生物比在一个由于本地物种而食物稀缺的系统中更容易建立。”

亚洲鲤鱼在20世纪70年代被引入美国后，几乎立即成为了一种滋扰。在被故意放置在受控环境中以藻类繁殖、入侵的蜗牛和植被为食后，一些逃脱并建立了繁殖种群。亚洲鲤鱼已经破坏了密西西比河、密苏里河和伊利诺伊河的部分地区，吞噬了当地物种必不可少的食物。

许多在五大湖拥有既得利益的组织多年来一直试图让亚洲鲤鱼远离这些水域。每年70亿美元的渔业正处于危险之中。

尽管斯克里布纳和罗宾逊还没有涉足五大湖规模的项目，但斯克里布纳表示，他们未来很可能会朝这个方向迈进。与此同时，罗宾逊表示，亚洲鲤鱼有可能出现在内陆湖泊中，因此他们将继续监测。

更常见的入侵物，如圆形虾虎鱼，经常在内陆湖泊和五大湖中发现。偶然从亚洲带到北美的圆虾虎鱼是一种小型鱼类，在食物和栖息地方面胜过本地鱼类。

像这样的大量入侵往往会对濒危物种产生有害影响，吞噬重要的食物来源。人类的发展也会改变环境，使其不适合某些植物和野生动物。斯克里布纳和罗宾逊正在与世界自然保护区合作，使用eDNA来测试诸如湖鲱鱼等濒危物种的存在。

斯克里布纳说:“用传统方法捕捉濒危物种真的很困难，但有了eDNA，我们就可以看到它们最近是否在某个特定的地方。”“湖鲱鱼是一种重要鱼类，在内陆湖泊中数量正在减少。在我们完全排除它们之前，我们可以看看是否有DNA出现在我们的水样中。这项技术可以为恢复这些种群带来一线希望。”