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在鸭嘴兽的DNA踪迹上

2019-03-12 10:21:20 • 来源：

当我们穿越环境时，我们都留下了我们的存在痕迹。我们的皮肤细胞，头发，唾液或血液持续存在。可以从这些细胞中取出DNA来识别我们，就像在犯罪节目中一样。动物也不例外 - 它们在游泳，爬行和穿越各种栖息地时留下DNA。就像那些不可避免地留下DNA痕迹的罪犯一样，我们现在可以利用基因测序技术的进步来检测栖息地中的物种，甚至不必看动物。

在鸭嘴兽的DNA踪迹上

我们正在利用这项技术对有史以来最大规模的鸭嘴兽种群进行调查。

在我们的环境中寻找DNA

在环境样本中发现的DNA，如水，恰当地称为环境DNA - 或eDNA。这种DNA的来源因皮肤细胞和头发，粪便和粘液而异。DNA可以来自活细胞的细胞内DNA，以及来自环境中细胞结构破坏的细胞外DNA。

我们可以找到eDNA的一系列可能的环境样本令人惊讶。我们可以分析蜜蜂中的蜂蜜，看看他们去过的花朵，检查掠食者的粪便，确定他们吃了什么，或者从河里取水来确定哪些鱼类生活在那里。科学家可以从淡水和海水中收集环境DNA，以及雪，冰芯，洞穴沉积物甚至空气。

根据研究的目标，我们可以针对单个物种或由多个物种组成的整个群落。单种检测方法识别样品中的目标物种的DNA。

我们可能希望找到受威胁物种的种群，例如维多利亚州的矮人星系，或者测试入侵物种的存在，例如澳大利亚北部的甘蔗蟾蜍。由于下一代测序技术的可及性日益增加，最近开发了多物种采样，通常称为元条形码。

通过从eDNA样本中识别整组物种，Metabarcoding可以产生大量信息。将样品中发现的大量DNA序列(DNA代码)与已知遗传序列的数据库进行比较，以确定存在哪些物种。

环境威胁

随着对我们的环境和生物多样性的威胁的增加，越来越需要有效地监测整个景观中的物种。有时这些动物很难用传统方法检测，如诱捕或电烫。研究人员或管理人员可能不得不反复访问某个地点，以确定物种是否存在。稀有或隐蔽物种的检测尤其困难。

环境DNA采样是非侵入性的，因为我们不需要处理或捕获动物以获得我们需要的证据。环境DNA采样也可能发生在不可行或不可能使用其他方法的地方。

例如，电镀 - 一种常用于调查鱼类的方法 - 在盐度过高的情况下不会发生。某些类型的动物在某些生命阶段也难以分化，如蝌蚪或幼虫，但这些生物仍能脱落可通过环境DNA取样检测到的DNA。

与适当的传统采样方法相比，环境DNA采样对于检测许多物种也更敏感。虽然eDNA目前不提供有关个体的信息，例如他们的健康状况或性别，但它允许在大空间尺度上收集物种数据，并增加了管理者，环保主义者和科学家可以用来保存我们精彩生物多样性的工具。

在鸭嘴兽的踪迹

鸭嘴兽是澳大利亚最受欢迎和最独特的物种之一，但最近被世界自然保护联盟濒危物种红色名录归类为近乎受到威胁。

研究人员已经在某些地区检测到种群数量下降或局部灭绝，但是在野外发现鸭嘴兽很难被发现。

通常，使用fyke或gill网中的直接捕获对群体进行采样。捕捉鸭嘴兽是时间和劳动密集型的，并且不能保证即使鸭嘴兽在溪流中，它们也会被捕获，特别是在它们不多的情况下。

虽然已知整个澳大利亚东部都有鸭嘴兽，从维多利亚到昆士兰，但它们的确切分布仍然很大程度上未知。这使得对其真实保护状态或主要威胁的影响的严格评估非常困难。传统的调查方法过于昂贵且在逻辑上具有挑战性，无法真正评估大面积鸭嘴兽的发生情况。

在我们的新项目 - 与圣地亚哥动物园全球，cesar和几个州机构的合作 - 我们将在澳大利亚东南部收集数以千计的eDNA样本，这是有史以来规模最大的鸭嘴兽分布调查。

我们在这么大的区域进行密集抽样将提供不同于任何诱捕调查所能达到的数据，并且有望为鸭嘴兽保护面临的主要问题之一提供答案：他们现在在哪里?

该项目不仅会产生关于鸭嘴兽当前分布的新数据，还将使我们能够理解为什么物种在过去看到的地区正在下降。使用eDNA了解鸭嘴兽减少的原因，我们可以帮助告知管理行动，以保护这个标志性的澳大利亚物种。

我们希望后代能够继续享受这种鸭嘴鸟，海狸尾巴，产卵哺乳动物，潜入澳大利亚东部溪流和河流的独特体验和兴奋。

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