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欢迎来到蜘蛛宇宙,一个通过蛛网来衡量的世界

MIT Tech Review2026年8月25日 09:00

统计我们周围世界中的生物对于一系列保护工作至关重要。它帮助科学家评估生物多样性、跟踪迁徙,并发现入侵物种。然而,这种普查往往需要人类记录他们所看到、捕捉或以其他方式感知的事物——这可能是一个劳动密集型、成本高昂的过程,仍然可能留有缺口。但是,过去十年的发展彻底改变了生态监测。生物学家利用测序技术分析环境DNA(eDNA)——生活体脱落的遗传物质。从粪便、土壤、水和空气中收集的样本为科学家监测濒危物种和在任何人可以看到之前发现入侵物种开辟了新的途径。更近期,他们发现了一个eDNA金矿:蜘蛛网。这种天然的粘性物质捕获了其蜘蛛创造者的材料、晚餐的残渣,以及至关重要的生物碎屑,如周围植物和动物的唾液和花粉。似乎每一种生物都会在任何地方大量脱落DNA,包括空气中,而蛛网则轻易地捕捉到这些DNA。来自澳大利亚珀斯的科廷大学分子生态学家约书亚·牛顿表示:“这可能是我们迄今为止使用和尝试的最佳基质之一。”他曾从花、溪流、枯树的空心处,甚至在移动的汽车上使用过滤器来研究脊椎动物种群。牛顿最近在珀斯外的一家动物园和野生动物保护区附近,比较了蜘蛛网中的生物多样性与其他来源(包括植被拭子、水、土壤和配备过滤器的风扇)中发现的生物多样性。每种工具都有明显的优势:植被拭子揭示了更多的森林哺乳动物,而水样则识别出了更多鱼类。但是,没有任何被动工具能与蜘蛛网在识别脊椎动物方面的能力相匹敌,这与在法国进行的一项类似研究的结果相呼应。事情变得复杂的是:为了收集有意义的数据,他们不得不摧毁约40个蜘蛛网。牛顿表示:“如果我们采集了一个生物的栖息地,这有点违背我们努力做到的一切。”幸运的是,他的研究引起了新西兰怀卡托大学基因组学家安吉拉·麦高然的注意。她从当地的万圣节商店买了一袋假蜘蛛网,包裹了几根衣架,然后将其挂在外面。合成材料捕获了附近的牛和羊的eDNA,以及附近鸟舍里的外来鸟的eDNA。它还比真实的蛛网更好地检测到真菌孢子——这对监测农业威胁的植物病理学家来说是个好消息。她的团队现在正在开发更大规模的实验,以查看人造蛛网是否可以解锁一种廉价且高效的方法,随处复制蜘蛛网的DNA捕捉超能力。史蒂芬·奥尔纳斯是一位驻扎在纳什维尔的科学作家。

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