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2022-01-08 12:38

从空气中吸取DNA可以彻底改变研究人员追踪生物多样性的方式

Baby hedgehog

两项新的研究发现,在空气中采样DNA可能是一种测量生物多样性的新方法。

研究人员从两家动物园的空气中收集了环境DNA (eDNA),并用它来检测动物物种。这种新方法是一种非侵入性的方法来监测区域内的动物。

两组研究人员——一组在丹麦,另一组在英国和加拿大——进行了独立的研究,测试空气传播的eDNA是否可以测量陆生动物。

在他们的工作中,研究人员从英国的哈默顿动物园公园和丹麦的哥本哈根动物园收集了空气样本。

”这两个研究小组的论文联系在这个杂志上有一个悠久的历史的发展的新技术领域的生物多样性监测使用DNA,”纽约大学的伊丽莎白·克莱尔从助理教授说,加拿大,然后伦敦玛丽皇后大学的高级讲师,领导英国研究。

“我的研究小组经常在困难的环境中研究难以捉摸的动物。我们在热带、沙漠、远离互联网、移动电话信号,甚至是可靠的电力的地方工作过,”克莱尔告诉Treehugger。

“在进行生物多样性研究的努力中,我们经常必须具有创造性。我们最大的动力就是找到新的方法来收集这些难以捉摸的动物的信息。”

哥本哈根大学环球研究所环境DNA组的其他研究人员一直在与eDNA合作。

“我们的团队研究环境DNA的不同方面,从探索新的样本类型到分析这些样本。其中一种新型的样本类型就是空气,”哥本哈根大学的第一作者和博士后研究员克里斯蒂娜·林嘉德(Christina lyngaard)告诉Treehugger。

“空气包围着一切,我们开始探索是否有可能从空气中过滤动物DNA,并利用它来检测它们。这是为了帮助动物保护工作。”

采集空气样本

通常监测动物的方法包括直接的方法,如相机陷阱和亲自观察,或间接通过粪便或指纹。然而,这些技术需要大量的实地工作,而且动物必须在场。

如果研究人员使用相机,他们必须知道放置相机的正确位置,然后有时要从数千张照片中找到他们所追踪动物的照片。

这就是为什么监测空气会有这么多好处。

在他们的工作中,两组研究人员使用了不同的方法来过滤空气中的eDNA。

丹麦的研究小组使用水基真空吸尘器和带过滤器的风机收集空气样本。他们在三个地方收集了样本:霍加狓围场,一个室内雨林展览,以及室外围场之间。

其他研究人员使用真空泵上的过滤器,从动物园周围收集了70多个空气样本,包括动物园内的睡眠区域和动物园外的环境。

lyngaard说:“我们面临的挑战之一是找到一个足够的空气采样器,因为我们想要一个高气流,以增加找到我们感兴趣的颗粒(脊椎动物DNA)的概率,但同时保留许多这些空气中的颗粒。”

另一个挑战是避免他们的样本受到污染,因为在处理样本的实验室里,空气中可能含有污染颗粒。

“为了这个项目,我们建立了一个全新的实验室。在这里,我们采用了从古代DNA工作流程中得知的非常严格的指导方针,我们甚至对实验室的空气进行了采样,以确保空气中没有任何被污染的DNA。我们还对动物园或周边地区未知的物种采用了不同的消极控制,重要的是积极控制,”林嘉德说。

“这使我们能够追踪样本之间是否有任何污染,因为我们会看到阳性对照物种出现在我们的样本中。我们没有看到这种情况发生,因此我们能够相信我们的结果。”

研究结果发表在《当代生物学》杂志上的两项研究中。

Revolutionizing Biomonitoring

在这两项研究中,研究人员都发现了动物园里的动物,以及附近的野生动物。

英国的研究小组发现了25种哺乳动物和鸟类的DNA,其中包括在英国数量正在下降的欧亚刺猬。哥本哈根的研究人员发现了49种动物,包括动物园动物(甚至是热带房子里的孔雀鱼)和当地动物,如松鼠、老鼠和老鼠。

“这种方法的非侵入性使得它对于观察脆弱或濒危物种,以及那些难以到达的环境,如洞穴和洞穴,特别有价值。”如果我们能从稀薄的空气中提取出它们的DNA,我们就可以知道它们在这个地区,而不需要看到它们。”克莱尔说。

“空气采样可以彻底改变陆地生物监测,并提供新的机会,以跟踪动物群落的组成,以及检测外来物种的入侵。”