作者杰西卡·爱丽丝·法瑞尔、大卫·达菲和利亚姆·惠特莫尔 在佛罗里达大学寻找基因片段
信用:大卫达菲，抄送 想象一下，发现一个你认为已经灭绝的动物物种还活着——却没有看到它
巴西蛙种梅加洛西亚蛙(Megaelosia bocainensis)就是这种情况，它在1968年彻底消失，这让科学家们相信它已经灭绝
但是通过一种新的基因检测技术，它在2020年被重新发现
多亏了一种新的方法，这种发现现在成为可能，这种方法可以回收和读取动物释放到环境中的微量脱氧核糖核酸
它被称为环境脱氧核糖核酸，或埃德娜——它利用了这样一个事实，即每种动物在世界各地移动时，都会通过皮肤、毛发、鳞片、粪便或体液将脱氧核糖核酸传递到其环境中
作为佛罗里达大学惠特尼海洋生物科学实验室和海龟医院的野生动物生物学家，我们使用埃德娜来追踪一种导致海龟大流行的病毒，这种病毒被称为纤维乳头状瘤病，它会导致使人虚弱的肿瘤
我们也用埃德娜来检测野生海龟
但是在2020年，人类健康研究人员开始重新利用埃德娜技术来跟踪新冠肺炎大流行
这是一个很好的例子，说明了一个领域——野生动物保护——的研究如何能适应另一个领域——人类疾病的缓解
展望未来，我们相信埃德娜将被证明是监测人类和动物健康的重要工具
从土壤微生物到海龟 20世纪80年代，科学家开始在土壤样本中寻找微生物的DNA
在接下来的20年里，这项技术被用于空气和水样本，科学家们开始使用埃德娜来检测更大的动物和植物
虽然埃德娜技术背后的科学是复杂的，但收集和测试样本的实际过程相对简单
样本通过非常精细的纸过滤，纸可以捕获松散的细胞和脱氧核糖核酸链
读取存在的脱氧核糖核酸的技术与用于组织或血液样本的技术相同，通常是定量聚合酶链反应或全基因组测序
科学家可以读取每种生物的所有脱氧核糖核酸，也可以只针对感兴趣的物种
科学家现在经常使用埃德娜来检测濒危野生动物和入侵物种
不用眼睛或镜头就能辨别动物是否存在的能力是一个不可思议的飞跃，减少了监控和保护脆弱物种所需的时间、资源和人力
然而，为了真正保护濒危物种，需要监控的不仅仅是动物，还有威胁它们生存的病原体
环境脱氧核糖核酸能够监测可能导致野生动物疾病的寄生虫、真菌和病毒
追踪新冠肺炎 虽然科学家最初在十多年前将eDNA应用于人类病原体检测，但直到当前新冠肺炎人类大流行开始，eDNA的再利用才大规模起飞，使得该技术在极短的时间内取得惊人的进步
冠状病毒基因组不是由脱氧核糖核酸组成的，而是由它的表亲分子——核糖核酸组成的
因此，研究人员迅速优化了eDNA的一个变种——ErNA——来检测空气和人类废水中的冠状病毒核糖核酸
例如，在佛罗里达大学健康山医院，研究人员从两名新冠肺炎病人的病房收集空气样本
利用eRNA，他们成功分离并测序了病毒
确认空气为主要传播途径直接影响了公共卫生指南
当科学家将欧娜应用于存档的废水样本时，新型冠状病毒出现的真实日期就可以被检测出来
西班牙巴伦西亚废水中的新型冠状病毒浓度在2020年3月9日达到峰值，但由于感染和严重临床症状之间的时滞，临床病例的数量直到2020年4月初才达到峰值
这种预测性监测对卫生保健系统有着深远的影响，让人们有时间做好准备——不仅仅是为新冠肺炎，也为任何未来威胁人类的疾病爆发做好准备
疾病交叉 人类和动物疾病一起研究是至关重要的
60%新出现的人类病原体来自动物——其中许多(42%)来自野生动物，包括埃博拉病毒、寨卡病毒、西尼罗河病毒和马尔堡病毒
或者，人类也可以将病原体传播给动物
新型冠状病毒已经感染了圣地亚哥动物园的类人猿、纽约动物园的大型猫科动物和欧洲农场的水貂——后者产生了新的变种，可能对人类构成新的威胁
医生、兽医和科学家称这种人类、动物和环境健康的融合为健康或生态健康
一起研究和治疗人类和野生动物疾病可以认识到它们的共性，并且常常会有所突破
有了eDNA，所有的病原体都可以在一个环境中被监控，不管它们来自哪里
一个综合的埃德娜监测计划可以经济有效地提供人类、牲畜和野生动物疾病的预警
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