Telltale的DNA有助于追踪过去和难以捉摸的野生动物

在炎热的夏日，Mark Stoeckle在纽约East River的阴暗水域扔了一个水桶，装满了三个小塑料瓶。生物学家希望他收集的水包含河流多样化生命的遗传踪迹，包括它的所有鱼类 - 当然还有偶尔的老鼠。

洛克菲勒大学的斯托克勒说：“我们已经大大清理了东河，但我们仍在倾倒大量物资。”“这将使我们更好地了解鱼类是否正在恢复。”

他不必亲自捕捉滑溜溜的鱼 - 鉴于河流的岩石底部和强大的水流，这是一项危险的任务。他只需要寻找他们留下的微小DNA来跟踪它们。

动物在移动时会失去头发，鳞片和羽毛。它们还会丢弃皮肤细胞和废物。所有这些都留下了遗传物质的痕迹，可以在数小时，数周甚至数千年后检测到。

科学家们说，分析漂浮在水道中或隐藏在土壤中的DNA，他们称之为环境DNA或eDNA，有望帮助管理和保护生物多样性。这种策略在过去几年里变得越来越流行，并且已经提供了西伯利亚古代猛犸象的线索，加利福尼亚青蛙死亡的早期预警以及墨西哥难以捉摸的锯fish的证据。

对于纽约约克学院的鱼类生态学家Sam Chew Chin来说，DNA采样让他想起了他喜欢的童年表演，如“星际迷航”。

“每当他们找到一颗新行星时，他们就会终生扫描它，”他说。“检测环境DNA是我们能够做到的最接近的。它非常整洁。”

Chew Chin说他曾经是一个“泥泞的靴子和血腥的桌面生物学家”。研究鱼意味着捕获它们并最终杀死它们。现在，他通过测试水来搜寻长岛的鲸鱼或在哈德逊河捕鱼 - 这一进步使他的工作变得更快，更便宜。

它并不总是那样。丹麦遗传学家Eske Willerslev说，十年前没有人真正关心eDNA，他是该技术的先驱。

他一直前往西伯利亚采样永久冻土。冷冻的土壤非常寒冷，他认为古老的遗传物质多年来一直保持完整。

2002年，他用少量永久冻土样品测量了糖块的大小，他能够识别出数十万年前生活在野牛，马和许多不同植物中的遗传物质。他还发现了猛犸象的DNA。

丹麦自然历史博物馆的威勒斯列夫说，环境DNA“帮助我们无法进入，”他补充说，这种方法将在科学家寻求理解自然的过程中发挥关键作用。

这方面的例子出现在其他领域，其中eDNA改变了研究人员对保护的看法。

当Colleen Kamoroff在2015年夏天从加利福尼亚州内华达山脉的湖泊中取水时，她看到一群健康的本土山地黄腿蛙跳来跳去。

一个月后，他们都快要死了。罪魁祸首：一种微生物导致全世界大约200种两栖动物物种减少，称为壶菌属真菌。

奇怪的是，如果她看到早期的迹象，青蛙是否可以得救，Kamoroff是一位为加利福尼亚优胜美地国家公园工作的野生动物生物学家，她开始在她采样的水中寻找壶菌真菌DNA。她很惊讶地发现了它。

她说：“也许如果我们知道他们在那时被感染了，我们就可以做好准备。我们可以用药物开始治疗它们。”

如果一个物种濒临灭绝，保护动物居住的地区或在圈养中繁殖它们有时可以帮助拯救它。它之前已经完成了。但是知道那些最后幸存者隐藏的地方是保护主义者的常见问题。

海洋生物学家拉蒙·邦菲尔(Ramon Bonfil)花了三年多的时间寻找墨西哥的最后一种锯齿鱼，那里的热带水域曾经充满难以捉摸的奇怪光芒。现在，他们无处可寻。最后一个标本在2016年被意外捕获。除此之外，近十年没有人见过活锯。

吉尔网，无人机和渔民都未能发现它们。

然而，邦菲尔在两年前在韦拉克鲁斯州发现的三个水样中发现了锯fish DNA。这是一个微弱的信号，这可能意味着游泳的生物并不多。但它是最近的。

“关键是要知道它们在哪里。在找到它们之前，我们将无法保护它们，”邦菲尔说。

对于斯托克勒来说，过去几年每周在东河捕捞自由漂浮的遗传物质已经改变了他的观点。

“这有点令人毛骨悚然，你想要与所有这些生物的DNA一起游泳，”他说。“现在我知道，当我下水时，我真的会去别人的环境。”

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