使用埃德娜（Edna）跟踪世界的生物多样性：NPR

约克大学的生物多样性科学家伊丽莎白·克莱尔（Elizabeth Clare）在她位于北部伯利兹北部的小屋外面，沿着一条小路走。她看着到处都是，这充满了生活。

她说：“那边有芙蓉花。” “我最喜欢在世界这个地方找到的东西之一是叶子蚂蚁。”她指出了可以在头顶飞行的翠鸟鸟，而鬣蜥则在树上。

克莱尔说：“您可以在这里查看几平方英尺的地面，永远不会描述其中的所有东西。” “这是生物多样性的问题。你怎么形容这一点？我的意思是，我不知道。没人知道。”

鉴于世界上有多少种由于栖息地丧失，气候变化和其他破坏而有眨眼的危险，这个问题变得越来越紧迫。

克莱尔说：“我们不知道地球上的生活。” “世界上大多数事情从未被科学认可。因此，我们想看看我们是否可以在整个国家的规模上衡量生物多样性 – 实际上一遍又一遍地对其进行监控，以告诉我们情况如何变化。”

她和她的同事们说，在尚未对Biorxiv发表的一篇预印文章中，她和她的同事们说，通过将DNA从空中拉出来。

我们自己的各个部分，我们不禁抛在后面

为了帮助解释这种方法，约克大学的生物学博士生妮娜·加勒特（Nina Garrett）接近一棵巨大的鸟根树，爆发出距离克莱尔（Clare）步调不远的道路。其中的一半是在一棵扼杀的无花果树的抓地力中。但是，在树干的底部是加勒特可以窥视里面的一个洞。

加勒特说：“现在你可以听到他们在颤抖的声音。”实际上，她在树干的内墙上发现了一个婴儿。她说：“看到没有妈妈在栖息的情况下的小狗并不少见。”

但是，加勒特（Garrett）很好奇是否内部可能还有白翅的吸血鬼蝙蝠 – 一种不同的物种。她说：“它从来没有在这里被抓住，但一直怀疑它只是基于栖息地类型和范围地图。”

问题是蝙蝠难以捉摸且刺耳。大多数技术可能会吓到这里栖息的任何动物。那么，加勒特怎么能告诉这棵树里面的东西呢？

事实证明，即使蝙蝠本身遥不可及，它们也无法完全隐藏自己。那是因为他们将DNA的小碎片投入到环境中。克莱尔（Clare）说，所有大小生物都永远都是“失去自己的小部分。这就是我们活着的事情。”她说，这是所有生命都留下的足迹。

加勒特说：“他们脱下头发，可能是小细胞细胞，可能是唾液。” “即使他们呼吸的任何东西，他们都将其伸入环境中。”

加勒特（Garrett）希望从树内收集这个环境DNA或Edna，以推断谁在这里。她将一张滤纸放在小风扇上，将设备放在树上，然后翻转开关。

风扇将内部空气在过滤器上吸引，捕获自由浮动的DNA，Garrett稍后可以分析不仅存在白翅的吸血鬼蝙蝠，还可以分析任何哺乳动物。如果她愿意，她也可以为不同种类的植物和真菌调查遗传物质。这是该技术的力量：它可以分类到像这个小树空心的地方的生活广度。

问题在于，一棵树不会告诉您物种在较大的规模上的表现。而且，大多数在更广泛的领域运行的技术都不能使您一次关注多种生物。

克莱尔（Clare）想在所有生物的全国人口普查水平上思考更大。鉴于她灭绝威胁的物种的数量“能够监控保护计划是否有任何影响”，以及在某些大型环境中断后是否实际上在起作用，这是否需要迫切需要这件事。

但是克莱尔（Clare）不知道她甚至会尝试这样的事情。 “如何一次一次衡量所有地方 – 目前我们的工具工具箱无法做到这一点。”

将DNA从整个国家中抢出

然后，几年前，一群来自国家物理实验室（NPL）的英国化学家和物理学家与克莱尔（Clare）取得了联系。该小组使用一个站点的网络来监视整个英国的污染水平，该电台网络连续地从滤纸的小圆盘上吸引环境，以捕获重金属。换句话说，基本的设置反映了那棵鸟根树中的一个。

NPL的空气质量科学家安德鲁·布朗（Andrew Brown）说：“我们很快意识到，我们为空气质量网络分析的大量过滤器可能包含一些有关物种丰度的隐藏信息。” “所以我们与贝丝取得了联系。”

克莱尔（Clare）和她的同事分析了DNA时，从英国各地占据了大约一年的这些过滤器，他们发现了他们的发现：数百种不同的昆虫和蜘蛛，一堆植物和真菌，以及一百多种鸟类和鸟类。

她说：“这就像为生物多样性科学家寻找寻宝。” “事实证明，那些相同的系统已经意外地捕获了我们想要的空降DNA。”

这种方法可能不像人类观察员的舰队那样详细，但有时它可以确定人们会错过的生物。

“与约克大学分子生态学家和手稿的主要作者Orianne Tournayre写道：“与成千上万到成千上万的观察的大型公民科学计划相比，“与手稿的主要作者”写道，“总体上恢复了较少的分类单元，但发现的物种较少，但很难发现或视觉识别。”

克莱尔说：“但是，当您始终一遍又一遍地收集其中的数百个信息时，在空间分布的秤上一遍又一遍地收集它们时，”

这是一个国家的生物多样性的图片，以及随着物种侵入新区域或完全消失的情况而变化。布朗补充说：“这些进步也可以用来识别病原体和农业害虫。”

Tournayre写道：“如果为DNA保存优化了过滤器存储，这可能为几乎连续运行的高度标准化，可扩展性和具有成本效益的监视系统铺平了道路。” “这就像将我们的空气质量网络变成一个全球野生动植物监测系统一样：旨在保护人类健康的同一网络也可能成为保护野生动植物的系统。”

瑞安·凯利（Ryan Kelly）是华盛顿大学的海洋科学家，研究了环境DNA，并且没有参与研究。

他说：“我认为在这里真的很酷，我们可以根据空气中的DNA看到整个生活世界，我们可以在没有任何新基础设施的情况下做到这一点。”

凯利说，这些污染监测站在哪个区域或时间范围内尚不清楚。然而，他仍然对这种方法的促进。他说：“如果我们有生物多样性管理问题，各种环境影响问题，我们从未真正知道如何进行大规模做的事情，”他说，“我认为本文指出了这样做的方法。”

克莱尔认为这可能只是即将发生的更大事物的开始。

她说：“如果我们可以在一个国家的水平上做到这一点，我们可以在一个大陆的一个水平上做到这一点，我们可以在多个大洲进行。这确实可以扩展到巨大的，几乎是行星的测量。”