在没有看到的情况下跟踪动物


试验进一步测试了 eDNA 的保护潜力。


碧玉岭生物保护区

作者: 尼克 · 卡尼

这张美国贾斯珀岭生物保护区美洲狮从溪流中喝水的夜视摄影陷阱照片看起来很棒,很有价值, 但是得到这样的图像有点失败。

斯坦福大学的研究人员认为,对动物留在土壤中的 DNA 进行取样可能是获取用于保护目的的信息的更好方式。

在一个在杂志上英国皇家学会学报 B凯文 · 利姆波尔和他的同事说,环境 DNA (eDNA) 也有助于区分动物之间的基因差异,否则这些动物看起来是一样的 -- 用传统的跟踪方法来说,这是一项艰巨的任务。

这不是一个新的方法,这是一个相对简单的过程。在对从毛发、粪便、皮肤和唾液等废弃动物材料中提取的脱氧核糖核酸进行测序后,科学家将其与在线脱氧核糖核酸序列数据库进行比较,以识别物种。

然而,关于其功效的问题仍然存在,部分原因是迄今为止大多数 eDNA 研究都是在海洋和淡水环境中进行的。在为数不多的关于陆地的研究中,大多数是在封闭的区域,如动物园,或者仅限于少数物种。

因此,Leempoel 和同事们决定在斯坦福拥有的 480 公顷的贾斯珀岭进行试验。

他们报告说,他们不仅识别了附近的相机陷阱在过去四年中发现的几乎所有动物,还发现了一些小型哺乳动物的基因证据,包括蝙蝠和田鼠, 很少被摄像机看到。

他们说,这些生物很可能逃过了摄影师的视线,因为它们太小了,无法触发它们。总的来说,在动物出现后的 30 天内,有 80% 的机会在一个区域找到动物的埃德娜。

他们能够区分物种。例如,他们发现了挪威老鼠的 DNA (褐家鼠) 在土壤样本中,首次确认其在该地区的存在。相机调查无法区分挪威老鼠和黑老鼠。

与此同时,他们可以确认没有的东西。他们没有发现獾的迹象 -- 这些獾已经四年没有被拍到了 -- 也没有发现家猫和黄鼠狼的迹象,这些动物在过去的两年里只被记录了几次。

研究人员承认,尽管有这些积极的结果,但问题依然存在。

例如,科学家不知道一只动物必须多频繁地经过一个给定的区域才能在埃德娜样本中被检测到,也不知道该通道必须多近。如果一只动物的体型影响它留下的 DNA 数量,正如研究人员推测的那样,有些动物很少被取样,而其他动物则过多被取样。

没有人知道为了达到最大的准确度,应该收集的样本的精确体积和数量,哪种环境来源 -- 土壤或其他东西 -- 是最通用的, 或者是否所有物种都可以通过 eDNA 分析检测到。

研究结果似乎过度代表了一些物种,如美洲狮和山猫,可能是因为它们经常用尿液和粪便标记自己的领地, 因为他们经常使用研究人员采集土壤样本的痕迹。

总的来说,也不可能知道碎片的皮肤、皮毛或干燥的粪便是由风运送的,还是由其他以动物为猎物的物种运送的。

虽然获得结果比希望在镜头前捕捉动物更容易,但分析埃德娜相对耗时,因为成熟的协议尚未建立。

Leempoel 和他的同事仍然对潜力保持乐观,nonetheless。

“它的整体准确性,加上基因测序和新的便携式测序仪成本的降低,使得埃德娜有可能成为未来十年生物多样性调查的标准,” 他说。

“我们需要在识别和追踪动物的方式上有一个巨大的飞跃,” 他补充道。“可能就是这样。”

  1. https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2019.2353
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