紐約市究竟有多少隻老鼠？科學家從東河水裡找出新線索

自1970年代以來，河川中的污水與工業污染情況已大幅改善。斯托克爾表示，水生生物的數量也隨之增加──「漁夫會告訴你，他們現在捕到的條紋鱸比以前更多了。」而這些魚類，有時甚至會吸引鯨魚與海豚進入港口口外覓食。他說：「我們的研究也進一步證明，海港的環境確實變得更乾淨了。」

斯托克爾與共同作者說明，這套簡易的技術可以輕鬆用在全球各地的環境監測，連平常很難採樣的地方也不例外。他們的研究成果已發表在《PLOS One》期刊。

水中暗藏線索

能讓科學家採集與分析環境中DNA的技術，問世已經超過十年。隨著環境DNA的技術不斷進步，如今科學家只需要動物身上一點點的東西，例如皮膚細胞、毛髮或排泄物，就能進行更細緻的基因分析。

「結果發現，DNA無所不在。」斯托克爾解釋道，動物隨時都在脫落細胞、釋出黏液與排泄物，而每一次脫落，「都會留下一點點DNA的痕跡。」

他補充說，用這種方式替野生動物採樣，通常比需要大量人力的傳統研究技術更快、更便宜，也更容易執行。

「你能派下水的潛水員、撒下海的漁網數量都是有限的。」並未參與此次研究的民營生物科技公司「Wilderlab」的環境DNA科學家伊莉莎白．安德魯斯凱維奇．艾倫（Elizabeth Andruszkiewicz Allan）說。

況且在岩石遍布、水流湍急的東河，漁網會被礁岩勾住、陷阱也會被強勁的水流沖走。斯托克爾說，這項為期一年的研究只花了約1萬5000美元：「如果你想派一艘漁船下水撒網，光是一天就會燒掉你1萬5000美元了。」

數據顯示東河中野生動物的多樣性高得驚人。科學家發現了71種當地魚類，每一種都有各自隨季節變化的行為模式。例如在夏季，有些物種釋出的環境DNA濃度會增加十倍。斯托克爾說：「這簡直就是魚類的時代廣場，不過每一種魚的『上下班時間』不太一樣呢。」

在水、土壤或空氣樣本中偵測DNA，可以揭示最近有哪些物種在這個區域出現過。依據環境或天氣狀況，通常可以追溯到過去幾天內的範圍。斯托克爾解釋，這就像犯罪現場鑑識技術一樣，只不過科學家追蹤的是生物而不是犯人。「這實在是了解大自然的絕佳方式。」他說：「讓我們能了解許多原本很難得知的事。」

一窺陸上生機

每週採集的水樣也讓科學家得以一窺城市裡野生動物的動靜──包括松鼠、浣熊、河狸和老鼠。

斯托克爾對於水中出現這些動物並不感到意外。他指出，陸地動物的DNA會隨著汙水溢流沖進東河裡頭。他斯托克爾表示：「這幅環境圖像，比我們想像的還要遼闊。」

論文作者聯合表示，透過監測河中老鼠DNA的變化，病蟲害防治單位或許就能及早察覺鼠患蔓延的徵兆。

研究團隊也偵測到牛、豬和雞的DNA。研究人員認為，這些DNA痕跡可能與老鼠的情況類似，都是大雨導致城市汙水溢流到河水中時帶入的。

科學家們還將偵測到的家畜痕跡，與美國消費統計中記錄的食用動物DNA比例比對，結果發現二者的吻合度高得驚人。

作者們表示，採集環境DNA可望成為實用的公共衛生工具，例如協助監測人們是否為了因應氣候危機而減少紅肉攝取量。他們指出，這也是首次有人利用汙水中的環境DNA來呈現人類的飲食狀況。

「這套DNA分析能提供更細緻的資訊，告訴你大家的餐桌上到底有哪些食材。」並未參與此次研究的英國海洋生物學會（Marine Biological Association）執行長威利．威爾森（Willie Wilson）說。

威爾森和安德魯斯凱維奇．艾倫兩人，都對利用環境DNA監測公共衛生趨勢的潛力感到振奮。

更便宜、更便利的保育新利器

雖然環境DNA無法告訴科學家當地野生動物族群的確切數量，但它可以指出特定物種是在增長還是衰退。作者群表示，這能讓有效的環境監測，變得像驗血一樣稀鬆平常。

環境DNA也能保護棲地，免於擴散速度快得嚇人的外來物種。安德魯斯凱維奇．艾倫說：「〔如果蒐集資料的速度太慢，就會〕錯失良機。」她說：「有太多入侵物種的前車之鑑，等到牠們現身時，搶救方案的成本已經高不可攀、成功率更是相當低靡。」

威爾森說，環境DNA「正是偵測這些物種的完美早期預警系統」。

這套方法在全球愈來愈受歡迎：從追蹤行蹤難尋的加拿大猞猁（Lynx canadensis），到從聖母峰的融雪水窪中偵測蝴蝶蹤跡，都派得上用場。

不過，即使環境DNA有種種優點，也不代表傳統研究方法就從此走入歷史。「我不認為我們應該忘掉工具箱裡的其他工具。」安德魯斯凱維奇．艾倫補充說：「我們只是替電鑽多加了一個新鑽頭而已。」

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