摘要：那些令人毛骨悚然的昆蟲(chóng)、令人驚聲尖叫的小爬蟲(chóng)們，它們不再只是我們兒時(shí)玩伴藏匿在盒子里的“驚喜”，這些小蟲(chóng)子其實(shí)有著(zhù)更為神奇的作用——監測環(huán)境中的生物多樣性。

那些令人毛骨悚然的昆蟲(chóng)、令人驚聲尖叫的小爬蟲(chóng)們，它們不再只是我們兒時(shí)玩伴藏匿在盒子里的“驚喜”，這些小蟲(chóng)子其實(shí)有著(zhù)更為神奇的作用——監測環(huán)境中的生物多樣性。中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所Douglas Yu研究員領(lǐng)導的團隊研究發(fā)現，通過(guò)對一定區域內昆蟲(chóng)樣本的混合DNA測序，可以對該區域的生物多樣性進(jìn)行編目和監測。

該團隊近期于國際生態(tài)學(xué)前沿雜志Ecology Letters上發(fā)表的文章展示了高通量條形碼技術(shù)（metabarcoding）這一種新穎的生物多樣性監測手段，這種技術(shù)與依賴(lài)于大量分類(lèi)學(xué)專(zhuān)家的傳統監測方法相比更為快速高效，同時(shí)可靠性高。

高通量條形碼技術(shù)最大的突破在于人們利用它可以更容易地監測環(huán)境變化和瀕危物種的狀況。此項技術(shù)應用范圍非常廣泛，它不僅可以幫助科學(xué)家在巴布亞新幾內亞尋找樹(shù)袋鼠、預測哪些蛾類(lèi)將隨氣候變化而消失，還可以為科學(xué)家的生態(tài)恢復實(shí)驗進(jìn)展進(jìn)行監測，例如我國的生態(tài)橡膠林恢復項目、英國的石楠灌叢和蘇門(mén)答臘島的油棕林恢復項目等。

“所有的生物都含有DNA，即使是非常細小的碎片，其DNA也可以被用于物種鑒定?！痹搱F隊利用馬氏網(wǎng)和誘捕燈等收集了大量的昆蟲(chóng)樣本，然后將這些混合的昆蟲(chóng)樣本直接提取DNA，Yu研究員將這種混合的DNA樣本稱(chēng)之為“昆蟲(chóng)湯”，借助于不斷革新的測序平臺和技術(shù)，“昆蟲(chóng)湯”內物種序列信息的獲得也將越來(lái)越快和便宜。

該研究將高通量條形碼技術(shù)與傳統的生物多樣性監測法進(jìn)行了對比。用于比較的兩類(lèi)數據都分別采集于中國云南、馬來(lái)西亞和英國。利用傳統方法搜集的數據包括55,000份鱗翅目昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類(lèi)的物種信息，花費了分類(lèi)專(zhuān)家們超過(guò)2505個(gè)工時(shí)?！斑@類(lèi)（傳統）數據可以說(shuō)是生物多樣性鑒定的黃金標準，但要獲得這樣的數據需要高昂的成本。因此保護學(xué)者和環(huán)境管理者們往往只能利用有限的信息來(lái)進(jìn)行決策?！?

高通量條形碼技術(shù)獲取的數據不但能提供與“黃金標準”數據同樣的生物多樣性信息，它還在更多的方面具有優(yōu)勢：高通量條形碼技術(shù)提供的數據綜合性更高、更快捷、不需要依賴(lài)太多的分類(lèi)學(xué)專(zhuān)家力量，并且添加了可供第三方檢驗的新特點(diǎn)。Yu研究員團隊的研究結果顯示了高通量條形碼技術(shù)能為環(huán)境管理和政策的制定提供可靠依據。

此項研究得到了中國科學(xué)院、云南省高端科技引進(jìn)人才項目、國家科技部和國家自然科學(xué)基金的支持。