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对大流行防范至关重要的生物OFJE-149多样性收集,面临标本存放量的下降

生物 2022-05-06 00:03:27

堪萨斯大学 新墨西哥州大学西南生物博物馆存档的斑点蝙蝠标本

信用:乔纳森

垫料 当你想象参观自然历史博物馆时,首先想到的可能是恐龙骨骼或动物标本

然而,在参观者展示的背后,对从世界各地收集的标本的高级研究正在进行

更重要的是,这项工作构成了大流行防范的一条重要的前线

堪萨斯大学生物多样性研究所的附属研究机构乔斯林·科勒拉(Jocelyn Colella)表示,博物馆是一种分散的病原体监测网络,即将成为堪萨斯大学自然历史博物馆的哺乳动物助理馆长

在最近发表在《科学》杂志上的一篇文章中,科勒拉和他的同事们认为,在新冠肺炎疫情爆发后,扩大生物多样性基础设施将是大流行防范的一条重要防线

她说:“博物馆的参观者看到了展出的标本,但是成千上万的其他标本被安全地保存在幕后——博物馆馆长负责确保这些标本被保留下来,供未来的研究使用。”

“50年前,我们没有测序

但现在我们是——保存了几十年甚至几个世纪的标本,现在可以用于分子研究

我们在生物多样性研究所有几个液氮杜瓦瓶,用来保存来自世界各地各种动物的冷冻组织

这些组织可以用来对整个基因组进行测序,以确定动物是如何适应或响应不断变化的条件的

" Colella说,这样的收集保存了标本,也捕获了以生物体为宿主的微生物群落

“你还可以对所有这些冷冻组织中的病毒、细菌和真菌进行测序——这样你不仅可以获得宿主生物或哺乳动物的信息,还可以获得它们整个群落的信息,”她说

金刚狼头骨是研究人员职业生涯中收集的,现在正准备在西南生物博物馆存档

信用:乔斯林P

Colella 由于超过一半的人类新发疾病来自野生动物,如新冠肺炎(科学家认为是从马蹄形蝙蝠跳到人类身上的),博物馆标本包含了确定它们来自哪里以及更好地理解和对抗这些病原体所需的遗传线索——特别是在面临新发人畜共患疾病高风险的国家,如物种多样性高、人与野生动物接触频繁的国家

“随着人口的增长,我们不断接触新的、不同的和更多的动物

这增加了这些疾病蔓延事件的风险,”科勒拉说

“自然历史博物馆藏品最酷的一点是,我们可以通过时间进行采样

你可以一遍又一遍地调查相同的区域,对各种不同的动物进行采样,这让我们了解病毒在那里存在了多长时间以及它来自哪里

" KU研究人员指出汉坦病毒是一个例子,其中生物多样性收集与疾病控制中心合作,帮助对抗一种从动物进入人类的疾病

“与目前的新冠肺炎大流行平行的是,1993年在美国西南部发生了汉坦病毒外溢事件,导致许多人死亡,我们不知道它来自哪里,”科勒拉说

疾控中心要求西南生物博物馆帮助寻找病毒的宿主,他们确定鹿鼠是病毒的来源

然后,研究人员能够回到这些具有历史意义的哺乳动物标本中,发现这种疾病在蔓延到人类之前,已经在啮齿动物群体中存在了10多年

这种类型的信息使我们能够从进化的角度来看待这种病毒出现在啮齿动物身上和对人类有害之间发生的事情——发生了什么变化?这使我们能够应对和预防未来的疫情爆发

" 虽然自然历史博物馆对人类健康的重要性从未如此之高,但近年来,生物多样性收藏中保存的标本数量实际上一直在下降

Colella及其同事撰写的第二篇论文刚刚发表在《生物科学》杂志上,概述了扭转这种下降趋势的方法

2018年,生物野外工作人员在巴拿马调查小型哺乳动物多样性

信用:乔斯林P

Colella “科学家在识别宿主和发现新病毒方面遇到困难的另一个原因是,博物馆的采样基地不在那里,这并不是因为科学家没有取样,”她说

“这是因为博物馆或公共机构没有样品落地的要求

收集动物,然后把所有的样本永远保存在你的个人冰箱里,直到你退休或失去所有的身份证,不能把这些材料和XYZ联系起来,这是一个道德问题,而且这一切都是徒劳的

我们可以做得更好

" 根据科勒拉的说法,几项研究跟踪了过去几十年中沉积标本的数量,显示从20世纪90年代末开始“急剧下降”

“那里有大量的许可证和正在取样的标本

这些样本不会被博物馆收藏,”她说

KU的研究人员和她的合著者建议像对待其他类型的科学数据一样对待在该领域收集的标本,并使用开放数据模型来确保科学家能够访问博物馆标本,用于今天和未来的研究

“我们建议增加期刊对开放数据的要求,将标本整合到数据管理计划的现有要求中,以及生物科学的文化转变

作为解决方案的一部分,这必须由研究人员、编辑和审稿人共同推动

她区分了标本“所有权”和“管理”的概念

' “标本管理促进了标本的民主化,通过标本资源的使用和再利用来回答多个科学问题,从而最大限度地提高获取和研究潜力,而不是在一个项目中使用私人所有权,”科勒拉说

“如果样本从未在博物馆存档,这将是整个科学界的损失

我们的意思是,如果你有私人标本收藏,需要有一个最终将这些样本归档的计划,这样,如果你不在身边或者你需要其他人来归档它们,他们知道该怎么做

当标本被收集时,从一开始就需要有一个计划

管理就是确保你所收集的资源被保存到未来,博物馆的存在就是为了做到这一点

"

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