科学家们现在可以追踪动物只使用空气

任何一种动物,它留下小的DNA片段。砍掉了皮肤细胞、毛囊的唾液,和粪便排泄物进入地面或漂浮在身体的水,给研究者一个线索,一个特定的动物已经有很长时间之后离开。现在,科学家们发现这样的DNA也漂浮在air-enough来检测这些微小的痕迹都遗传物质和使用它们来确定哪些动物生活在一个区域。

任何DNA并不是直接取自等微生物皮肤细胞留在椅子上而不是通过脸颊swab-is称为环境的DNA,或者埃德娜。研究人员一直在收集这类DNA约20年,从冻土、土壤、水、雪,甚至蜂蜜,伊丽莎白·克莱尔说,纽约大学生物学助理教授。虽然已经推测环境DNA可以从空气中收集,直到最近,这个概念还没有测试。

克莱尔•动物园公园在英格兰(以前高级讲师伦敦大学玛丽皇后,她这个工作)的首席研究员,克莱尔和她的团队使用真空泵将空气通过极细滤器,然后提取DNA。通过字面上把DNA从稀薄的空气这种方式,研究人员能够识别25种动物,其中包括17个已知动物园物种,像老虎和狐猴,动物园的动物的食物,如鸡肉和鱼,甚至物种存在的自然动物园周围地区,欧亚刺猬。

“这是动物园的场景测试这样的技术,”克莱尔说。如果她去了一个农场,举例来说,从空中发现牛DNA, DNA也不会清楚的精确位置附近得益——牛,肥料在地面上,一头牛在路上吗?“但动物园是令人惊奇的因为他们这些非本地物种的集合。如果我发现老虎DNA,真的只有一个DNA可能来自的地方。这是老虎。没有其他的东西我要混合起来的英国乡村。所以动物园是这个神奇的地方来测试你是否真的可以检测的事情。”

动物园的好处有只钢笔和附件动物留在。如果老虎DNA被发现在其他地方,而不是老虎圈地,显示它在空中旅行多远。研究人员证实环境DNA旅行至少几百米。

这工作,发表在《华尔街日报》当代生物学,正好与另一项研究中,发表在同一杂志,由总部位于丹麦研究人员把样品从空气在哥本哈根动物园。两支球队进行独立研究,然后得知对方的工作学业完成时(克莱尔和其他团队的头,Kristine Bohmann,以前一起工作),然后努力让他们同时出版。

一起被一个惊人的巧合,也是一种恩惠的研究均从空气中获取DNA研究证明这个想法和使用它来确定动物工作,证实了科学。丹麦的研究采取了不同的实验方法,使用水性真空和风机和过滤器,采集空气样本;,另一个方法也建议做这种工作的监控可能不是一样困难,每个人都认为这是克莱尔补充道。(另一个研究12月表明空气中的DNA可以用于检测昆虫,但尚未同行评议工作。)

虽然这是早期工作,它已经承诺对在野外监测生物多样性的影响。研究人员已经利用环境DNA中发现水监测水生物种;现在,随着DNA来自空气,它打开了收集信息的可能性陆生动物与其他方法可能难以监控,像相机。

“几乎所有其他方法有生物多样性监测需要身体的动物现在当你看的时候,”克莱尔说。“如果你有一台相机陷阱和你想拍照,动物必须走在镜头面前。如果走在后面,你永远不知道它的存在。…环境DNA更像是一个足迹。动物可能已经离开天前,但它留下的签名,你可以收集。”

这种方法可能作为早期预警系统对入侵物种,在那之前动物非常丰富,它的身体在一个区域。它也可以用来检测罕见的濒危物种,或者是不道德的研究员来捕捉这种动物收集DNA或直接监控它。不过在这之前,需要做更多的工作来学习因素如风能、太阳辐射、温度和天气影响分布或累积的环境空气中的DNA。

可能还需要一些适应这个想法,所有这些DNA在我们周围的空气。在早期的研究中,克莱尔和她的团队从空气中收集DNA鼢鼠外壳在实验室。在这些实验中,狗出现在DNA样本,研究人员无法找出它来from-until他们意识到一个人照顾鼹鼠也照顾他母亲的狗,他必须跟踪DNA。“很奇怪的认为我们基本上存在于这汤的材料,”克莱尔说,“和一些材料是所有其他动物的DNA和我们周围的人和事。”