研究:空氣中可追蹤DNA 有助改變研究保護瀕危動物和生態方式
奈洛比國家動物園中的獅子。(歐新社檔案照)
〔編譯管淑平/綜合報導〕兩份6日發表的研究指出,從我們呼吸的空氣中就可以收集、分析遺傳物質去氧核糖核酸(DNA),鑑定環境中所存在的動物蹤跡。這項突破性的新技術進展,可能改變科學家研究、保護生存瀕臨危險的動物和自然生態體系的方式。
美國有線電視新聞網(CNN)6日報導,這兩份6日在「當代生物學」(Current Biology)期刊發表的概念驗證研究,是丹麥以及英國、加拿大兩個團隊獨立進行,各自從丹麥的哥本哈根動物園(Copenhagen Zoo)、英格蘭的漢默頓動物園(Hamerton Zoo Park)採集樣本,試驗存於空氣中的稀薄DNA,是否能用來鑑定不同的物種。
包括人類在內的所有活體有機物,都會因排泄物、流血或者從身上掉落的皮屑、毛髮,在環境中留下「環境DNA」(eDNA),近年,保育科學家已得以利用水中的eDNA,追蹤特定物種基因足跡,不過,利用監視空氣中eDNA的方式,難度更高,因為空氣中存在的環境DNA遠比在水中的還要稀薄。
前述兩團隊各自利用不同方法,從空氣中過濾出DNA,並且都成功鑑別出潛伏在其採樣環境附近的動物。英國該份研究報告第一作者、加拿大約克大學助理教授克萊爾(Elizabeth Clare)說,在漢默頓動物園的研究,辨別出25種不同種類動物的DNA,「甚至能收集到數百公尺之外的動物eDNA,且濃度沒有顯著降低,就連在建築物外都能收集到,動物在建築物裡,但是牠們的DNA逃逸了」。
丹麥的研究識別出49種脊椎動物,其中有30種哺乳動物。研究報告主要作者、哥本哈根大學全球研究所副教授博曼(Kristine Bohmann)說,「我們看到這個結果時都很驚訝」,僅從40份樣本就檢測出49個物種,涵蓋哺乳動物、鳥類、兩棲、爬蟲和魚類。研究團隊利用風扇,抽取哥本哈根動物園和週邊環境的空氣,當中可能有因為呼吸、唾液或者毛髮留在空氣中的遺傳物質。
這兩個團隊也都檢測到並未生活在採樣動物園中的動物基因足跡,例如英國的研究發現在英國列為瀕危的西歐刺蝟(European hedgehog),在哥本哈根動物園外有水䶄、歐亞紅松鼠蹤跡。
研究人員說,儘管動物園內動物的密度或許提高了檢測出DNA的機率,但是他們相信,這種技術可能改變科學家描繪物種圖譜的方式,或許將不再需要用攝影機捕捉影像、人力監視和大量的田野工作。克萊爾說,「這種方式的非侵入性性質,使其對觀察珍貴或瀕危物種格外寶貴」,也對在難以抵達環境中的研究很有幫助。