采集空氣樣品的哥本哈根大學(xué)克里斯蒂娜·博夫曼副教授/Christian Bendix

( CNN )通過(guò)對(duì)從空氣中采集的DNA的分析，成功識(shí)別出了各種動(dòng)物的種類(lèi)——。 這樣的研究結(jié)果發(fā)表在生物學(xué)雜志上。 這里使用的劃時(shí)代的新技術(shù)，有可能改變?yōu)l危動(dòng)物和生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)查和保護(hù)方式。 實(shí)施研究的有兩個(gè)各自獨(dú)立活動(dòng)的團(tuán)隊(duì)，一個(gè)設(shè)在丹麥，另一個(gè)設(shè)在英國(guó)和加拿大。 在丹麥的哥本哈根動(dòng)物園和英國(guó)的漢默頓動(dòng)物園采集了樣品，試驗(yàn)了是否能夠從空氣中的DNA中推算出各種動(dòng)物的種類(lèi)。 包括人類(lèi)在內(nèi)的所有生物在排泄、出血、脫皮、換毛時(shí)都會(huì)釋放出一種稱(chēng)為eDNA (環(huán)境DNA )的遺傳物質(zhì)。 近年來(lái)，以追蹤英國(guó)的大食蟻獸等特定水生動(dòng)物為目的，也在進(jìn)行分析水中eDNA的嘗試。 只是，由于在空氣中與水中相比，eDNA被稀釋?zhuān)钥罩衑DNA的觀測(cè)難度更大。 兩個(gè)小組分別用不同的方法從空氣中提取DNA，成功確定了棲息在動(dòng)物園內(nèi)外的動(dòng)物。 結(jié)果在6日的學(xué)術(shù)雜志電流生態(tài)學(xué)上以?xún)煞N概念實(shí)證研究的形式發(fā)表。 據(jù)擔(dān)任英國(guó)研究首席作者的加拿大約克大學(xué)助教伊麗莎白·克萊爾介紹，在漢默頓動(dòng)物園進(jìn)行調(diào)查的團(tuán)隊(duì)成功檢測(cè)出了包括老虎、狐猴、澳洲犬在內(nèi)的25種動(dòng)物的DNA。 “即使是距離實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所數(shù)百米的動(dòng)物，也成功收集到了eDNA，而不會(huì)大幅降低濃度。 據(jù)說(shuō)即使從密閉的建筑物外面，動(dòng)物也在屋內(nèi)，但由于DNA泄露到外面，所以也是采集到的。”(克萊爾的聲明)。 另一方面，哥本哈根小組成功檢測(cè)出了包括30種哺乳類(lèi)在內(nèi)的49種脊椎動(dòng)物。 擔(dān)任研究首席作者的哥本哈根大學(xué)格羅夫研究所副教授克里斯蒂娜·博夫曼在聲明中回顧說(shuō):“看到研究結(jié)果時(shí)感到驚訝?！薄霸趦H40個(gè)樣品中，檢測(cè)出了包括哺乳類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、兩棲類(lèi)、蟲(chóng)類(lèi)、魚(yú)類(lèi)在內(nèi)的49種?！? 哥本哈根的團(tuán)隊(duì)采用了使用粉絲吸入動(dòng)物園及其周邊空氣的方法。 這些空氣中可能含有來(lái)自呼氣、唾液、毛發(fā)、或者漂浮在空中的所有微小物質(zhì)的DNA。 接著，將這種空氣過(guò)濾，在提取、復(fù)制DNA后進(jìn)行分析。 完成一系列處理后，將DNA序列與參照數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，確定動(dòng)物的種類(lèi)。 兩個(gè)小組還成功地檢測(cè)出了不住在動(dòng)物園的動(dòng)物。 在哈曼頓動(dòng)物園外是英國(guó)瀕臨滅絕的刺猬的一種，在哥本哈根動(dòng)物園周?chē)鷻z測(cè)出了田鼠和洋地黃等，推算出了住在周邊區(qū)域的動(dòng)物。 研究人員指出，由于動(dòng)物園的圍欄中密集的動(dòng)物，有可能更容易被檢測(cè)出來(lái)，但同時(shí)表示，這樣的技術(shù)有助于制作物種的分布圖，也有可能不需要設(shè)置攝像機(jī)、進(jìn)行人類(lèi)的監(jiān)視、集中的現(xiàn)場(chǎng)工作。 克萊爾在聲明中說(shuō):“這種手法可以避免侵入棲息環(huán)境，因此對(duì)觀察居住在危急物種、瀕危物種、洞穴和洞穴等難以進(jìn)入的地區(qū)的動(dòng)物特別有用。 他期待說(shuō):“如果能從空氣中檢測(cè)出這些動(dòng)物的DNA痕跡，即使看不到它們的身影，也能知道它們就在一帶?！? 使用從空氣以外的環(huán)境采集的eDNA的技術(shù)已經(jīng)對(duì)各種科學(xué)研究產(chǎn)生了很大的影響。 考古學(xué)家將洞穴土壤中發(fā)現(xiàn)的eDNA運(yùn)用到古代人類(lèi)的理解中，此外，從北極大地核心采集的eDNA也有助于揭示猛犸等冰川時(shí)代動(dòng)物的行為范圍。 在新型冠狀病毒的檢測(cè)和跟蹤中，污水內(nèi)的eDNA的采樣也使用了同樣的技術(shù)。