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丹麦研究人员在森林树干上挂了一个小塑料盒,里面装上一台电脑散热风扇和普通吸尘器滤

丹麦研究人员在森林树干上挂了一个小塑料盒,里面装上一台电脑散热风扇和普通吸尘器滤网。风扇呼呼转动,就把一头欧洲野牛从空气里“抽”了出来。

野牛当然没有进盒子里。在这片森林里,研究人员未必亲眼撞见过野牛。但野牛走过草地时剥落的皮屑、毛发和细胞碎屑,早已弥散在周围的空气里。这些肉眼看不见的基因碎片,被统称为环境DNA(environmental DNA,简称eDNA)。

为了抓取这些隐形痕迹,丹麦哥本哈根大学(University of Copenhagen)的研究团队打造了这台“DNA吸尘器”。它的构造极其朴素:塑料盒做外壳,内部用电脑风扇抽风,让空气穿过普通的家用吸尘器袋滤网。遗传物质就被拦截在滤网表面。

早在2022年,该团队就是全球最早证明能在动物园空气中抽到动物DNA的团队之一。动物园有个好处:答案是已知的,机器报出什么物种,就能直接核对笼子里养的是不是那种动物。随后,他们又在西兰岛的森林中验证了这一方法。真正的考验在野外,因为没人知道正确答案是什么。

在最新的两项研究中,研究人员把机器带进了丹麦的3个自然保护区:北日德兰的里勒维德莫斯保护区、菲英岛北部的埃伯勒岛,以及阿迈厄岛的卡尔夫博德草地。在里勒维德莫斯,滤网拦截到了灰林鸮、大斑啄木鸟、红腹灰雀和欧洲野牛的基因;在埃伯勒岛,捕获到了白尾海雕、长耳鸮和欧洲黇鹿;在卡尔夫博德草地,则抓到了绿翅鸭、扇尾沙锥、文须雀和凤头麦鸡。

但名单上没有什么,更关键。风是会跑的,如果盒子吸到的其实是几十千米外农场里那头牛,这方法对本地生态调查就毫无意义。

丹麦哥本哈根大学博士后研究员卡桑·波达瓦塔(Kasun Bodawatta)说:“我们在采样结果中没有发现几十千米外才有的动物基因,这说明抽到的信号反映的是当地的野生动物,方法也更精确了。”

在发表于《通讯-生物学》(Communications Biology)和《生态学与进化方法》(Methods in Ecology and Evolution)的两篇论文中,研究团队对滤网材质、风量和采样时长做了系统测试,把方法打磨得更精了。在里勒维德莫斯保护区的一项研究中,研究人员在空气中记录到了54种鸟类、18种哺乳动物和1种两栖动物。

对生态学家来说,这项技术有望成为生物多样性调查的补充手段,不必完全依赖肉眼蹲守或红外相机。丹麦哥本哈根大学副教授克里斯蒂娜·博曼(Kristine Bohmann)说:“我们希望DNA吸尘器能成为物种分布调查工具箱里的新工具,用来评估保护措施对生物多样性的影响。”

往更实处说,想知道某种濒危动物还在不在这片山里,不必派人拿望远镜蹲上好几天,挂几个盒子抽几天空气就有线索。反过来,入侵物种刚落脚、数量还少得没人注意的时候,空气里也许已经有它了。

目前,研究团队正在进一步探索这些空气DNA能在空气里漂浮多久、能扩散多远,并准备将这台风扇带往热带等气候完全不同的地区。以后想知道一片森林里藏着什么动物,也许拎上一台风扇去挂会儿树,就能拿到一份清爽的野生动物清单。

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图一:"我们希望DNA吸尘器能成为物种分布调查工具箱里的新工具,"研究人员说。图源:丹麦哥本哈根大学图二:一个塑料盒构成了DNA吸尘器的外壳,盒内的电脑风扇将周围空气抽入,透过普通滤网(类似于标准吸尘器袋中使用的滤网)让DNA沉积在上面。图源:卡桑·波达瓦塔(Kasun Bodawatta)

信源:University of Copenhagen. "DNA vacuum captures animal traces from air to map Danish wildlife." Phys.org, edited by Swati Mestri, 26 July 2026