天气 
2025-07-30
我们在北大校园里，找到了犀牛和鸵鸟的DNA 揭秘空气中的生物信息！当你深吸一口气时，你可能会吸入周围空气中漂浮的各种生物的DNA。这些DNA可能来自脱落的皮肤细胞、呼吸、排泄物或是羽毛和毛发等。研究人员可以通过收集空气样本并使用分子生物学技术提取和分析其中的DNA，从而追踪到对应的物种。这种方法被称为环境DNA（eDNA）技术。
空气中的eDNA技术是环境DNA技术的一种延伸。携带遗传信息的DNA片段会随着空气流动散布在大气中。通过采集空气样本，我们可以收集这些漂浮的DNA。2020年，英国科学家在动物园进行了试验，他们收集了72份空气样本，最终检测到了25种兽类和鸟类的DNA。其中有17种是动物园内饲养的动物，它们的DNA可以漂浮到笼舍300米外；另外一些则是动物园附近的野生生物，如刺猬和鹿。此外，还检测到了鸡、猪、牛、马的DNA，这些可能来自喂养给动物的食物。
除了使用真空泵“主动吸收”空气，还有“被动采样”的方法。例如，放置花粉采样器或涂有粘性材料的载玻片，等待空气中的颗粒物质自行沉降。然而，真空泵需要持续电源供给，被动式收集器装置复杂且不易大规模布设，这些都限制了空气eDNA技术的广泛应用。我们改进了空气收集装置，利用多种材质的滤膜和粘性剂捕获eDNA。通过在北大校园中收集空气eDNA，我们检测到了132种脊椎动物，包括33种哺乳动物、66种鸟类、4种两栖类及29种鱼类。大部分为常见物种，但也有些出乎意料的结果，比如检测到了苍鹭和鱼类的DNA。我们还检测到了鸵鸟及犀牛的DNA，猜测这些可能来自北京动物园。
空气eDNA技术就像拼图游戏，每一份空气样本中都有海量的拼图碎片，从中拼凑出完整的生物信息图像。这种技术有助于发现肉眼难以察觉的信息，如鸟类经过某个地点时留下的DNA。空气eDNA还能帮助我们获得更广泛区域内的植物和真菌多样性信息，为追踪物种分布和物候变化提供数据支持。
在全球生物多样性面临威胁的情况下，准确高效的监测方法至关重要。传统的生物多样性监测方法受到诸多限制，而空气eDNA技术可以在不干扰生物的情况下快速全面地收集环境中的生物信息。这对于濒危物种保护和入侵物种预警尤为重要。例如，陕西省的研究人员最近将空气eDNA技术应用于朱鹮监测，成功检测到了朱鹮的DNA，这有助于了解其活动情况和栖息地适宜性，为制定保护策略提供依据。
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