UNH Today

在过去的两个夏天，海洋生物学博士生 Grant Milne 他每周都要在纽卡索海岸附近待几天.H.缅因州的福斯特堡收集声音和水样. Donning scuba gear, 部署水听器(水下麦克风)和携带水采样容器, 米尔恩通过一种叫做 Passive Acoustic Monitoring, or PAM, 以更好地了解缅因湾这些潜在危险地区的连通性，并调查自然或人类变化如何影响它们的音景. 米尔恩的研究和类似的研究发生在 UNH生命科学与农业学院 (COLSA) represent an emerging, 非破坏性的方法来研究自然环境和保护生态-通过比较声景和基因组成, and tracking them over time, 评估人为影响和环境变化的其他原因.

“通过微创监测技术评估声环境的能力对管理海洋生态系统很有价值, 特别是在人为噪音的影响方面,” described Milne. “Additionally, observation of biological and acoustic connectivity 对于评估对周围栖息地声景的间接影响是有价值的, 特别是当一个栖息地的音景经历自然或人为引起的变化时.”

Recently, Milne published findings of his research in an issue of Oceanography. 米尔恩是这篇论文的第一作者，他是 Bonnie Brown生物科学系教授兼系主任 Jennifer Miksis-Olds, director of the UNH声学研究与教育中心. Milne has pursued his interest in metagenomics-对从环境中提取的样本中发现的遗传物质的研究 Brown’s Ecological Genetics Lab.

“我的研究着眼于三种特殊的沿海海洋栖息地:普通鳗鱼草(Zostera marina)在由沙和泥构成的柔软海床中, 大型藻类群落位于由砾石床和巨石组成的坚硬海床上, and soft seabeds without eelgrass,” said Milne. “我和我的同事每周都会去我们的采样点几次, 然后把我们的样本带回实验室进行分类和排序.”

在Miksis-Olds的声学研究实验室，Milne使用“Soundscape Code由合著者迪伦·威尔福德在《澳门葡京网赌游戏》中提出. 该代码有助于比较不同栖息地和地理区域的音景，并使科学家能够确定三种栖息地的音景之间是否存在显著的关系或差异.

“格兰特的工作是进步的，因为声学和基因组学的结合提供了比单独一种传感方法更多的环境信息,” explained Miksis-Olds. “PAM只提供动物或发声源的信息(不发声的动物或发声源不会被检测到)。. With genomic information, 有可能了解到在生态系统中存在但沉默的动物.”

Top: 米尔恩收集水样，过滤DNA，然后用于宏基因组分析. Bottom: 米尔恩记录了一个大叶藻栖息地的三维结构的树冠高度.

In Brown’s ecological genetics lab, 米尔恩从水样中分离出有机物，并对DNA进行测序，以确定存在哪些植物和动物. To do this, he used a method called metabarcoding seawater samples (MSS), 该技术将单个海水样本中发现的各种生物的遗传物质进行扩增和排序，并将DNA与数据库进行比较，以确定DNA来自哪种生物.

“宏基因组学使我们能够在不实际捕获物种的情况下检测社区的活体成员，而是使用微生物, 短暂物种留下的粪便或脱落的细胞, 或者从陆地冲进水中的生物体的全部或部分, for example,” said Brown. Grant将MSS与PAM相结合的工作正在推动非破坏性环境采样的发展.”

“这个项目最初让我感兴趣的是涉及生态遗传学的工作, which I studied as an undergraduate,” added Milne. “However, during this research, 我也逐渐认识到声学作为监测和管理生态系统的工具的力量，并继续意识到这一领域的研究机会.”