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eDNA是environmentDNA的縮寫(xiě)，即環(huán)境DNA，它是一種通過(guò)分析“蛛絲馬跡”而“一葉知秋”的技術(shù)。
其定義是：從環(huán)境樣品（如空氣、土壤、水體、沉積物、古代沉積物或凍土巖心等）中提取DNA，不對(duì)任何目標(biāo)生物進(jìn)行分離而發(fā)現(xiàn)的所有不同生物的DNA。其原理是：DNA存在于生物的每一個(gè)細(xì)胞中，而某一種生物的細(xì)胞數(shù)以萬(wàn)億計(jì)，很容易散落入環(huán)境，比如植物花粉、動(dòng)物掉落的皮膚細(xì)胞、鱗片、排泄物、尸體碎屑等，這些散落的細(xì)胞都帶有DNA信息，只要收集很少的散落細(xì)胞樣本，就能通過(guò)eDNA比對(duì)分析生物物種。其優(yōu)勢(shì)是：與耗時(shí)費(fèi)力的傳統(tǒng)生物調(diào)查監(jiān)測(cè)手段相比，eDNA技術(shù)具有安全、高效、高靈敏度、低成本、對(duì)生物體無(wú)損傷等優(yōu)勢(shì)。
在我們周邊熟知的環(huán)境里，eDNA已經(jīng)有較明顯的優(yōu)勢(shì)，在難以到達(dá)的區(qū)域，優(yōu)勢(shì)更明顯，比如山頂、海洋。
在珠穆朗瑪峰海拔4500米到5500米處，科學(xué)家通過(guò)采集水體的eDNA樣本，發(fā)現(xiàn)了187種分類(lèi)目生物，還發(fā)現(xiàn)了西藏雪雞、家犬、家雞等物種的eDNA。這能對(duì)喜馬拉雅地區(qū)未來(lái)的生物監(jiān)測(cè)提供支持，并評(píng)估氣候變暖、冰川融化和人為因素對(duì)這一生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。
在南海，自然資源部南海局的科研人員利用eDNA技術(shù)開(kāi)展珊瑚礁生物多樣性檢測(cè)。在廣東深圳大鵬灣，科學(xué)家通過(guò)收集“曇花一現(xiàn)”的“網(wǎng)紅鯨”出沒(méi)海域eDNA樣本，證實(shí)了“網(wǎng)紅鯨”為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物布氏鯨。在深海區(qū)域，eDNA技術(shù)可以檢測(cè)出100多個(gè)物種，而傳統(tǒng)的深潛捕撈手段，在同一海域只能檢測(cè)到約20種不同的物種。
以上是eDNA發(fā)現(xiàn)生物種類(lèi)的例子，其實(shí)eDNA不僅能進(jìn)行這些定性檢測(cè)，還能定量檢測(cè)，即估算環(huán)境中有多少個(gè)生物個(gè)體。在南海，科研人員在敵害生物出沒(méi)的珊瑚礁區(qū)域采集海水水樣，嘗試通過(guò)計(jì)算敵害生物eDNA的方法進(jìn)行生態(tài)預(yù)警。
其實(shí)eDNA并不是新鮮事物，早在20世紀(jì)80年代，其概念就已被提出。為何這幾年這么火？原因是近年來(lái)隨著生物技術(shù)的發(fā)展，eDNA檢測(cè)機(jī)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，專(zhuān)業(yè)門(mén)檻和成本逐漸降低，也越來(lái)越多地被用于更多領(lǐng)域。更重要的是，隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷深入，對(duì)eDNA技術(shù)的需求不斷增長(zhǎng)，這加速了eDNA技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，eDNA技術(shù)也為我們開(kāi)啟了以一種不同的視角，即用微觀(guān)視角看待宏觀(guān)世界的新方法。這是今后發(fā)展的一個(gè)方向，也是落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記在今年全國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會(huì)上強(qiáng)調(diào)的“要堅(jiān)持山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理，構(gòu)建從山頂?shù)胶Ｑ蟮谋Ｗo(hù)治理大格局”的新技術(shù)。
相信在不久的將來(lái)，從山頂?shù)胶Ｑ?，再到我們的生活，eDNA會(huì)繼續(xù)大顯身手。
來(lái)源：自然資源部南海局
責(zé)任編輯：宋晰
