从天空中吸取 DNA 可以帮助我们识别和拯救濒危物种

从天空中吸取 DNA 可以帮助我们识别和拯救濒危物种

西部低地大猩猩。(阿努普沙阿/盖蒂图片社)

科学家们发现,我们周围的空气带有可检测到的生活在我们中间的动物痕迹,这一发现将彻底改变研究人员监测和追踪脆弱或濒危物种种群的方式。

在由不同的科学家团队进行的两项新研究中,研究人员发现,生物脱落的环境 DNA (eDNA) 可以通过在动物居住的地方捕获和过滤空气样本的真空装置来识别。

丹麦哥本哈根大学的进化基因组学研究员 Kristine Bohmann说: “当我们看到结果时,我们感到很惊讶。”

“仅在 40 个样本中,我们就检测到了 49 个物种,包括哺乳动物、鸟类、两栖动物、爬行动物和鱼类。”

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克里斯汀·博曼 (Kristine Bohmann) 在树懒附近收集空气样本。(克里斯蒂安·本迪克斯)

Bohmann 的团队在哥本哈根动物园的三个不同地点采集了空气样本,不仅检测到了设施内动物的 eDNA,还检测到了生活在设施外的动物——甚至还有一些动物园动物的肉的遗传痕迹,例如如鸡肉和牛肉。

正如第一作者 Christina Lynggaard 领导的一篇论文中所描述的那样,该技术可以开创一种新的基于空气的方法来对动物 eDNA 进行采样,而这些方法在过去主要是从水或土壤中捕获的。

至于大气捕获是否也有可能,研究团队还不确定。

“我们认为从空气中吸走动物 DNA 是行不通的,” Bohmann 说。“这是一项高风险、高回报的科学,有可能突破脊椎动物生物监测的界限。显然,天空不是极限。”

巧合的是,另一个科学家团队大约在同一时间在英国独立研究同样的事情。

在伦敦玛丽女王大学的分子生态学家伊丽莎白克莱尔的带领下,第二组在剑桥郡的哈默顿动物园使用连接到真空泵的过滤器采集了空气样本。

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伊丽莎白克莱尔对空气进行采样以收集空气中的 DNA。(伊丽莎白克莱尔)

随后的测序最终确定了来自 25 个不同物种的 DNA,其中包括一些令人惊讶的混合物。

“我们甚至能够从距离我们测试的地方数百米的动物身上收集 eDNA,而浓度却没有显着下降,甚至可以从密封的建筑物外收集,”克莱尔说,他现在隶属于加拿大约克大学。

“动物在里面,但它们的 DNA 正在逃逸。”

直到两项研究工作都完成后,两个团队才意识到他们独立地共同发现了同样的事情,科学家们欢迎这个意外发现——因为每项研究都验证了另一项研究,基本上是使用类似的方法复制了这些发现。

这也很重要,因为它支持环保主义者和研究界的其他人将能够使用这些技术远程监测野外动物种群的想法,尤其是使用传统方法很难找到和追踪的濒危物种。观察,更不用说随着时间的推移进行全面的观察了。

“生物多样性下降的危机超出了我们目前监测生态系统变化的能力,”克莱尔的团队在他们的论文中写道。

“如果能够成功开发机载 eDNA 采样,将对全球陆地生物监测产生重大影响。”

研究人员承认,在我们能够实现和利用捕获机载 eDNA 的全部潜力之前,还需要做更多的工作,但是在一些非常艰难的时期,这种机会的共同发现仍然是一个令人鼓舞的发展,即使真空装置看起来有点滑稽。 .

“这有点疯狂,”克莱尔告诉 NPR。“我们实际上是在从天空中吸取 DNA。”

研究结果发表在《当代生物学》,这里这里

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