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出品 | 海潮天下

在廣袤的加拿大森林里，駝鹿、馴鹿已經(jīng)穿行了數(shù)千年。它們是生態(tài)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，也早已嵌入當(dāng)?shù)卦∶竦奈幕骸２贿^，想要在不干擾、不捕捉的前提下確認(rèn)這些動物的蹤跡，一直是件難事。傳統(tǒng)的監(jiān)測手段，像衛(wèi)星項(xiàng)圈、紅外相機(jī)或者人工追蹤，成本高且很難在偏遠(yuǎn)地區(qū)大規(guī)模鋪開。

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▲上圖：eDNA技術(shù)為生物多樣性保護(hù)和土地治理提供了一種強(qiáng)有力的非侵入式工具，盡管它并非萬能，但其在追蹤野生動物蹤跡方面的潛力巨大。圖源：Paul Asman and Jill Lenoble

最近幾年，環(huán)境DNA（eDNA）技術(shù)的出現(xiàn)給這個(gè)難題帶來了轉(zhuǎn)機(jī)。這項(xiàng)技術(shù)的原理很直白：生物在活動時(shí)，會通過糞便、尿液、唾液、皮膚或毛發(fā)將遺傳碎片留在環(huán)境中?？茖W(xué)家只要采集水、土壤、空氣或積雪樣本，就能像法醫(yī)破案一樣，提取出動物留下的基因痕跡。

雖然eDNA在水生生物監(jiān)測里已經(jīng)比較成熟，但在陸地上應(yīng)用卻不容易。陸地環(huán)境里的DNA分布不均勻，還容易受氣候、紫外線影響而降解。為了攻克這個(gè)點(diǎn)，加拿大國立科學(xué)研究院的科研團(tuán)隊(duì)與魁北克的阿比蒂比溫尼原住民社區(qū)走在了一起。

這項(xiàng)研究在加拿大魁北克的Abitibiwinni Aki（即Abitibiwinni原住民的祖先土地）進(jìn)行，研究團(tuán)隊(duì)與Abitibiwinni第一民族的成員共同開發(fā)了eDNA采樣協(xié)議，并對不同采樣方法和底物進(jìn)行比較，特別關(guān)注雪、塵土和水等不同采樣介質(zhì)對陸生物種的檢測能力。實(shí)驗(yàn)的對象為三種具有文化和生態(tài)重要性的鹿科物種——駝鹿（Alces americanus）、白尾鹿（Odocoileus virginianus）和馴鹿（Rangifer tarandus）。

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馴鹿，主要分布于北半球的環(huán)北極地區(qū)，包括歐亞大陸和北美洲北部及一些大型島嶼。它是一種適應(yīng)寒帶環(huán)境的大型哺乳動物。它的角干向前彎曲，分枝繁復(fù)，是外觀上的顯著特征。馴鹿的蹄子寬大，冬季邊緣銳化可破冰刨雪，夏季變軟適應(yīng)沼澤。全身被毛濃密雙層，外層針毛中空如吸管，能浮水御寒；內(nèi)層絨毛密度極高，堪稱“自帶毛絨口罩的極地行者”。?攝影：王敏幹（John MK Wong） | 海潮天下（Marine Biodiversity）

這種合作不是簡單的采樣，而是從篩選物種開始就深度結(jié)合了。原住民社區(qū)根據(jù)文化傳統(tǒng)和生存需求，挑選了125種北美動物作為監(jiān)測對象，其中就包括對多個(gè)部落至關(guān)重要的林地馴鹿。

最開始，團(tuán)隊(duì)試著沿用水樣過濾法，但結(jié)果很差，即便在動物頻繁出沒的區(qū)域，檢出率也幾乎為0。

這次挫折讓研究人員意識到，必須開發(fā)出適應(yīng)北方森林環(huán)境的低成本工具。在原住民土地守護(hù)者的參與下，團(tuán)隊(duì)在魁北克省的原始森林里對比了4種采樣方式：地表雪樣、塵埃與食腐昆蟲采集、局部水樣以及下游水樣。

他們最終發(fā)表在《應(yīng)用生態(tài)學(xué)期刊》上的研究結(jié)果顯示，地表雪樣是追蹤陸生哺乳動物最有效的辦法。雪就像一個(gè)天然冷庫，低溫且避光，能極好地保存動物經(jīng)過時(shí)留下的DNA。相比之下，昆蟲媒介和空氣塵埃采集在無雪季節(jié)表現(xiàn)不錯，而水樣在追蹤陸地動物時(shí)顯得不太穩(wěn)定。

這一突破的意義超出了技術(shù)本身。眼下受氣候變化影響，白尾鹿等物種正在北移，侵占馴鹿棲息地并可能帶來疾病。有了這種精準(zhǔn)的非侵入式手段，當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)能更早發(fā)現(xiàn)生態(tài)失衡的跡象。

為了讓技術(shù)真正落地，相關(guān)機(jī)構(gòu)還組織了針對12個(gè)原住民社區(qū)的培訓(xùn)。參與者學(xué)習(xí)了從采樣設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)室結(jié)果解讀的全過程。這種模式證明了尖端科技能與本土知識互補(bǔ)效果是不錯滴——科學(xué)家提供檢測手段，原住民守護(hù)者則憑借對地形和動物行為的理解，確保了科研的實(shí)際效用。

環(huán)境DNA雖然還沒法解決所有生態(tài)問題，但它確實(shí)為生物多樣性保護(hù)提供了一個(gè)靈活的工具。這種基于協(xié)作、立足實(shí)地的科研路徑，正在讓生態(tài)監(jiān)測變得更可靠、也更具包容性。

eDNA·新研究

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資訊源 | Bélisle A C, Croteau B, To T A, et al. (2025)

文 | 朱瀟瀟

編輯 | 海潮君

排版 | 盧曉雨

時(shí)間 | 2026年3月29日

#eDNA

【參考資料】

感興趣的海潮天下（Marine Biodiversity）讀者可以參看該研究的全文：
Bélisle A C, Croteau B, To T A, et al. Tracking terrestrial wildlife with environmental DNA: Methods designed by and for Indigenous organizations[J]. Journal of Applied Ecology, 2026, 63(1): e70253.
https://nunavutnews.com/2026/03/23/tracking-wildlife-using-dna-a-scientific-breakthrough-made-with-an-indigenous-community/
https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1365-2664.70253

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