“捕风捉影”现实版:识别空气找到朱鹮痕迹 | 环境DNA技术应用
现代科技的迅猛发展,跨越了过去许多难以实现的界限,用智慧和创造力不断刷新着人类的惊叹。
#环境DNA# (Environmental DNA,eDNA)技术,是近年来新兴出现的一种生物多样性监测手段,能够从环境样本中(如土壤、沉积物、水体、空气等)获取不同动物的基因组DNA。这些DNA一般来自于动物的皮肤、黏液、唾液、精子、分泌物、卵、粪便、尿液、血液和植物的根、叶、果实、花粉等。
自然界中的生物频繁地与周围环境发生着能量与物质的交换,它们身上的各种痕迹会携带着自身DNA扩散到环境中。通过识别环境样本中的动物遗传物质,eDNA技术能够有效识别出动物的种类,以及它们在水域、湿地、森林等关键生态区域的分布情况,显著提升生物多样性监测效率,为生态保护、管理决策和环境司法提供强有力的科学支撑。
在我国,eDNA技术凭借环境友好型的独特优势已被应用于水生生物、鸟类、两栖动物等生态监测工作当中。近日,陕西省咸阳市渭河湿地的监测人员基于环境DNA技术研发出一项针对朱鹮的靶向监测技术,研究人员通过专业的设备对现场空气进行捕集,只要朱鹮曾经在该区域停留,它们的微量残留物就会被作为关键证据进行识别,在找到关键证据后,研究人员通过提取证据并在信息数据库中进行比对,可最终确定关于朱鹮的蛛丝马迹。
#朱鹮# ,被誉为“鸟中大熊猫”,是国家一级保护动物,被《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN)列为濒危物种。历史上,朱鹮曾广泛分布于东亚地区,我国更是朱鹮最主要的历史分布地。然而,受生存环境变化等多种因素的影响,朱鹮种群数量在上个世纪急剧下降。此后,中国政府采取了保护措施,经过40多年的努力,朱鹮的种群数量已恢复至过万。
(朱鹮 图片拍摄:郭耕 注:图文无关)
#eDNA# 技术的应用,不需要与生物个体进行直接接触,极大地降低了对生态系统的干扰,即便是在生物密度极低的空间环境(如海洋、洞穴等)中,也具有高灵敏性的反应能力,能够有效识别极低浓度的生物DNA,在生物多样性研究、物种检测、动物食性和外来入侵物种检测等多个领域应用前景广阔。陕西境内作为朱鹮野外分布的核心区域,这项基于eDNA技术的突破性实践,也为研究朱鹮这类濒危物种的野外分布和生存状态提供了全新视角。
现阶段,尽管eDNA技术为支撑生物多样性保护工作提供了更为高效和环保的解决方案,但也存在一定局限性。比如,目标生物的生物学特性、eDNA在环境中的时空分布以及环境条件等因素,都会影响eDNA技术在监测不同物种时的有效性;eDNA技术虽然具有高灵敏度,但也可能面临假阳性的问题,即错误地报告某种生物的存在。未来,我们需要在不断改进和完善eDNA技术的同时,将其与其它监测和调查方法相结合,以获得更全面和精确的物种种群、区域分布和生存状况信息,从而为制定更加科学有效的保护策略提供坚实支持。
文/Cherry 审/Tammy
参考链接:
1.对空气采个样就知道有没有朱鹮!这是啥高科技?
http://t.cn/A6eSPLCl
2.eDNA技术vs形态学采样:生态监测技术的革新与局限
http://t.cn/A6eSPLCW
3.世界上的朱鹮都是亲戚?跨省谈个恋爱吧!
http://t.cn/A6eSPLCj
