研究人員透過分析北極熊在雪地上留下的腳印中的 DNA，為保護北極熊創造了一種開創性的方法。這種非侵入性技術也適用於猞猁和雪豹等其他雪棲動物，它為收集野生動物保育的重要數據提供了一種更安全、更有效率的方法。

北極熊是北極地區的標誌性動物，難以捉摸且易受傷害。對北極熊族群的詳細監測對保護它們至關重要——但由於北極熊很難找到，我們缺乏有關族群數量以及這些族群之間聯繫如何的關鍵數據。科學家現在開發了一種新工具來幫助我們： 利用北極熊在雪地上留下的腳印中脫落的皮膚細胞進行 DNA 分析。科學家已經找到了從雪地足跡中捕捉 DNA 的方法——這是一種監測北極熊等難以捉摸的動物的很有前途的非侵入性方法。

“世界自然基金會全球北極計畫的 Melanie Lancaster 博士是《保護科學前沿》（Frontiers in Conservation Science）雜誌上這項研究的資深作者。

科學家的靈感來自於可以應用於微小、退化的DNA樣本的法醫技術。有了這些技術，就不必親自捕捉黑熊，因為捕捉黑熊對黑熊和人類都會造成壓力和危險，也會引起一些當地原住民社區的擔憂。取而代之的是，科學家可以研究順便脫落的 DNA 來源–環境 DNA。

阿拉斯加烏特基亞格維克的北極熊。圖片來源：Elisabeth Kruger，世界自然基金會

文章作者之一、世界野生動物基金會的伊麗莎白-克魯格（Elisabeth Kruger）說：”許多因紐特人對侵入性研究方法表示擔憂。人們擔心北極熊個體的福利，以及日後可能收穫北極熊的人們的健康和安全。這也是我們對這樣的新方法如此興奮的原因之一–採集樣本的人甚至不需要看到或被北極熊看到。 “

環境 DNA： 非侵入性工具

環境 DNA 的常見形式是動物排便時沉積下來的。然而，DNA 的品質並不總是足夠好，無法進行保護所需的個體分析。此外，對於像科學家​​測試的另外兩個物種–猞猁和雪豹這樣的領地動物來說，糞便取樣可能會影響動物的行為。因此，研究人員轉而研究雪地腳印中的皮膚細胞。

“腳印中通常含有新鮮的細胞，而且由於’儲存’溫度很低，DNA也完好無損。透過腸道的 DNA 降解更快，因此研究起來更具挑戰性，”領銜作者、瑞典 MIX 研究公司的 Micaela Hellström 博士說。

科學家從阿拉斯加北極熊和瑞典歐亞猞猁在野外和圈養時留下的足跡中採集雪狀。他們也從一隻圈養雪豹的足跡中採集了雪樣。他們也對毛髮、唾液和黏液等其他材料進行了取樣，證實足跡能提供準確的基因型。

研究人員還對 24 個野生北極熊足跡和 44 個野生猞猁足跡進行了採樣。研究人員將雪融化並過濾，收集環境 DNA，然後進行微衛星分析。雖然從野外足跡採樣中提取的DNA濃度很低，但仍能從87.5%的野生北極熊足跡和59.1%的野生猞猁足跡中提取核DNA。野生北極熊樣本中有 13 個可以進行基因分型，確定了 12 個不同的個體。

11%的猞猁足跡可以進行基因分型，但當科學家只查看由訓練有素的人員採樣的足跡時，這一比例大幅上升。他們能夠從 76% 由訓練有素的人員採集的樣本中提取核 DNA，並對其中 24% 的樣本進行基因分型。

這項技術潛力巨大，可以為保護這些動物提供信息，更好地了解它們的種群和行為，並通過準確識別動物來管理與人類的衝突。雖然非侵入式採樣的成功率較低，但它易於採集，因此可以顯著擴大樣本量。

蘭開斯特說：”我們希望北極熊研究界能在獵人、志工和原住民社區的參與下採用這種方法，作為收集北極熊資訊的新途徑。 “我們也希望這種方法能夠推廣到生活在雪地環境中的其他動物–我們已經證明這種方法首先適用於猞猁和雪豹。

編譯來源：ScitechDaily