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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?shù)卦∶竦奈幕骸２贿^，想要在不干擾、不捕捉的前提下確認這些動物的蹤跡，一直是件難事。傳統(tǒng)的監(jiān)測手段，像衛(wèi)星項圈、紅外相機或者人工追蹤，成本高且很難在偏遠地區(qū)大規(guī)模鋪開。

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▲上圖：eDNA技術為生物多樣性保護和土地治理提供了一種強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）技術的出現(xiàn)給這個難題帶來了轉機。這項技術的原理很直白：生物在活動時，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。為了攻克這個點，加拿大國立科學研究院的科研團隊與魁北克的阿比蒂比溫尼原住民社區(qū)走在了一起。

這項研究在加拿大魁北克的Abitibiwinni Aki（即Abitibiwinni原住民的祖先土地）進行，研究團隊與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行比較，特別關注雪、塵土和水等不同采樣介質(zhì)對陸生物種的檢測能力。實驗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。它是一種適應寒帶環(huán)境的大型哺乳動物。它的角干向前彎曲，分枝繁復，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，其中就包括對多個部落至關重要的林地馴鹿。

最開始，團隊試著沿用水樣過濾法，但結果很差，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)出適應北方森林環(huán)境的低成本工具。在原住民土地守護者的參與下，團隊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《應用生態(tài)學期刊》上的研究結果顯示，地表雪樣是追蹤陸生哺乳動物最有效的辦法。雪就像一個天然冷庫，低溫且避光，能極好地保存動物經(jīng)過時留下的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顯得不太穩(wěn)定。

這一突破的意義超出了技術本身。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。有了這種精準的非侵入式手段，當?shù)厣鐓^(qū)能更早發(fā)現(xiàn)生態(tài)失衡的跡象。

為了讓技術真正落地，相關機構還組織了針對12個原住民社區(qū)的培訓。參與者學習了從采樣設計到實驗室結果解讀的全過程。這種模式證明了尖端科技能與本土知識互補效果是不錯滴——科學家提供檢測手段，原住民守護者則憑借對地形和動物行為的理解，確保了科研的實際效用。

環(huán)境DNA雖然還沒法解決所有生態(tài)問題，但它確實為生物多樣性保護提供了一個靈活的工具。這種基于協(xié)作、立足實地的科研路徑，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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