作者:辛雨 来源: 中国科学报 发布时间:2023-12-7
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除了脚印还留下什么

 

一只北极熊在阿拉斯加乌特恰维克附近漫步。图片来源:ELISABETH KRUGER

北极熊是一种很难追踪的动物。为了观察,科学家必须勇敢地面对寒冷的北极环境,有时甚至不得不捕捉它们,而这对研究人员和北极熊都是一种冒险。如今,一种新方法可能会提供帮助。

在两项新研究中,研究人员报告说,他们可以利用北极熊脚印中脱落的皮肤细胞进行DNA分析。其中一篇论文称,另外两种动物——猞猁和雪豹也存在同样的情况。这项工作可以帮助研究人员相对容易、低成本地监测一些难以研究的生物,同时有助于动物保护工作。

这两项研究都不是直接从动物身上采集DNA,而是从它们脱落的死皮中采集。此前,科学家已经从水、土壤和空气中提取了环境DNA(eDNA),用于研究海洋动物和爬行动物。他们甚至能够从脚印中收集相关信息,但从未用DNA追溯到一个种群的单个成员。

在今年夏天发表于《保护科学前沿》的一项研究中,研究人员用铲子从阿拉斯加留下的130个北极熊脚印表面刮下了1~2厘米的雪。他们发现,46%的样本可以分离出细胞核DNA,从而鉴定出6只熊个体,并确定为5只雄性和1只雌性。

12月4日发表在《保护科学前沿》的第二项研究得出了类似结论。研究人员从野生阿拉斯加北极熊、瑞典欧亚猞猁以及瑞典和芬兰野生动物园圈养的北极熊、猞猁和雪豹的足迹中收集了eDNA,同时收集了毛发、唾液和黏液作为对照。

在实验室里,研究人员将雪融化并过滤,分析在每个样本中找到的所有DNA。结果他们在超过87%的野生北极熊足迹、近60%的野生猞猁足迹和所有圈养动物样本中发现了核DNA,并利用野生样本的遗传信息确定了12只北极熊。

研究人员表示,这项技术最终可以用来确定一个地区有多少动物居住,以及它们是否有亲属关系,而这些信息可以用来帮助保护野生动物。如果在人类社区附近经常发现北极熊的踪迹,那么这项工作可以帮助野生动物管理者确定哪些对人类构成了最大威胁。更重要的是,这种方法不会打扰动物,也不会让研究人员处于危险之中。

研究斯瓦尔巴群岛北极熊的挪威极地研究所生物学家Jon Aars说,传统监测方法会采集血液样本或安装追踪项圈,而从eDNA收集的数据可以作为这些方法的补充。

瑞典斯德哥尔摩大学进化遗传学家Love Dalén说,这些论文可能预示着eDNA研究的一个转变。“也许10年或20年后,这将成为所有野生动物保护研究的常规方法。”(辛雨)

相关论文信息:

https://doi.org/10.3389/fcosc.2022.820377

https://doi.org/10.3389/fcosc.2023.1250996

《中国科学报》 (2023-12-07 第2版 国际)
 
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