在2020年12月一個沉悶的冬日，生態學家伊麗莎白·克萊爾（Elizabeth Clare）揮舞著一個小型真空泵漫步在英國的哈默頓動物園公園（Hamerton Zoo Park）。她在動物圍欄外停了下來，高舉著連線到機器上的柔性管。她的使命是：憑空吸走動物DNA。
十多年來，嗅出動物空氣中遺傳物質的能力一直是科學家的願望清單。從水中收集的DNA已被用於追蹤水生物種，包括鮭魚和鯊魚（SN：5/7/18）。科學家們知道他們可以使用空氣中的環境DNA或eDNA來監測陸地物種 - 只要他們能夠捕獲它。現在，研究人員透過使用真空吸塵器做到了這一點，兩個獨立的小組於1月6日在《當代生物學》上報道。
"這是一個瘋狂的想法，"多倫多約克大學的克萊爾說。"我們正在從天空中吸走DNA。
克萊爾（Clare）提出了這個想法，她在倫敦瑪麗女王大學（Queen Mary University of London）做了這項工作，在之前的一次實驗中，她對裸鼴鼠洞穴外的空氣進行了取樣。在動物園，克萊爾及其同事在動物圍欄內和周圍執行真空泵半小時，從20個地點收集了72個樣本。然後，該團隊將泵過濾器中的材料帶回實驗室進行分析。
生態學家伊麗莎白·克萊爾（Elizabeth Clare）使用泵對空氣中的動物DNA進行取樣。
與此同時，哥本哈根大學的另一個團隊在不知不覺中追逐著同樣的想法。生物學家Kristine Bohmann及其同事試圖在哥本哈根動物園使用類似於冷卻計算機的微小風扇來捕獲空氣中的DNA。該團隊還嘗試了真空。研究人員在熱帶房屋，馬廄和露天部署他們的裝置30分鐘至30小時，研究人員發現風扇和真空方法都收集了大量的動物DNA。
"這真是太有趣了，"Bohmann說。"感覺我們可以四處玩耍，發揮創造力。
為了測試這項技術，兩個團隊都使用了動物園作為動物名冊。野外的空氣可以容納來自不可預測的地方的DNA，但在動物園，研究人員可以將捕獲的空氣中的DNA與展品中列出的動物進行交叉參考。這使得科學家們能夠確認DNA的來源，並觀察它在外殼之間走了多遠。
Bohmann及其同事在哥本哈根動物園發現了49種不同的脊椎動物物種。他們探測到生活在取樣圍欄內的動物，如馬廄中的霍加皮亞約翰斯通尼和雨林屋中的杜梅里爾地蟒（Acrantophis dumerili）。但研究人員還從周圍的展品中發現了哺乳動物和鳥類，以及用作食物的魚類。"這非常令人驚訝，"Bohmann說。
在哈默頓動物園，克萊爾的團隊發現了25種不同的物種，不僅包括目標動物園居民，還包括意想不到的物種。在野狗圍欄裡，研究小組發現了生活在245米外的貓鼬（Suricata suricatta）的DNA。
英國哈默頓動物園的野狗檢查生態學家伊麗莎白克萊爾的真空裝置。
動物園的局外人也出現在每個團隊的結果中。克萊爾的團隊發現了在歐洲瀕臨滅絕的歐洲刺蝟（Erinaceus europaeus），而Bohmann的團隊則發現了老鼠和馴養的狗。他們也嗅到了人類DNA的氣味。
Bohmann說，從空氣中吸走DNA可能是一種非侵入性的方法，可以透過拾取它們的遺傳足跡來識別瀕危物種的位置。她說，這種方法將是相機陷阱的升級，相機陷阱只有在小動物遊蕩時才有效。
兩個團隊都不知道對方正在研究同一個概念。他們在預印本伺服器上看到彼此研究的早期版本後取得了聯絡。克萊爾將其描述為他們一生中"最巨大的科學巧合"。這些團隊選擇一起發表他們的研究，以證實彼此的結果，並進一步採用他們的新興想法。
目前尚不清楚這種概念驗證技術將如何在現場轉化。野外空氣中的eDNA更加分散，檢測可能受到天氣和風等環境因素的影響。但正如水生eDNA在過去十年中取得了進步一樣，空氣傳播的eDNA也將取得進展，Clare說。"我真的很期待看到其他人出去使用這種技術。
