斯波坎——当野生生物学家安德鲁·冯·杜克站在阿拉斯加费尔班克斯的ned向爱达荷大学(University of Idaho)的研究科学家詹妮弗·亚当斯(Jennifer Adams)寻求帮助,希望她能帮助她开展一个涉及北极熊的研究项目,她的回答是肯定的。冯·杜克当时正在研究一种方法,利用雪熊留下的DNA来识别北极熊。那是在2020年11月。
第二年的同一时间,研究小组最终取得了成功,研究小组成员还包括费尔班克斯阿拉斯加渔猎部的贾斯汀·克劳福德和洛里·夸肯布什。
亚当斯在一封电子邮件中说:“我们在2021年11月首次记录了性别和个人身份证的成功结果。”“据我们所知,这是第一次利用从雪中收集的环境DNA对北极熊或任何其他物种进行单独鉴定和性别鉴定。”
为什么要找爱达荷州的科学家来研究阿拉斯加的北极熊呢?
“我们爱达荷大学的实验室专门研究野生动物遗传学,特别是从动物留在环境中的东西中提取DNA,”亚当的同事、伊利诺伊大学野生动物科学教授利塞特·维茨(Lisette Waits)说。“我们能够从其他人无法提取的东西中提取DNA,这让我们名声大噪。”
由于参与的科学家被相当大的地理差距分开,研究需要大量的协调。乌特基亚维克(以前被称为阿拉斯加巴罗)土著小镇的合作者通过刮掉足迹上最外层的雪来收集北极熊的DNA。然后,这些雪将被运往费尔班克斯的阿拉斯加渔猎部的研究人员那里。在那里,克劳福德和奎肯布什会融化并过滤雪。这些过滤器现在含有北极熊的细胞,然后被运往爱达荷州的莫斯科,亚当斯和维茨在那里分析DNA。
除了领导大学的DNA实验室工作外,亚当斯还能够亲自参与阿拉斯加的雪样本收集工作。
今年4月,亚当斯在美国最北端的小镇乌特基亚维克外的一个研究机构呆了一个星期。当她和她的同事们骑着雪地摩托到海冰上收集北极熊足迹上的雪时,她不得不穿上三层衣服。
亚当斯在一次采访中说:“这是我到过的最遥远的北方。”“在海冰上,那是一次美丽而令人惊叹的经历。”
自2008年以来,北极熊已被美国列为濒危物种。
根据该研究小组发表的论文,“北极熊依靠海冰来捕猎、旅行和繁殖。”北极海冰的减少意味着北极熊赖以生存的资源的减少,这使得这些动物被迫进入内陆人口稠密的地区。
科学家通过DNA样本监测北极熊数量,为北极熊保护工作提供重要信息。
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“我们所做的基因分析以及我们在这篇论文中介绍的基因分析可以帮助回答所有这些问题,比如动物在哪里,一个种群中有多少动物,以及它们在遗传变异和个体运动方面的遗传健康程度,”Waits说。“在制定保护和管理计划时,所有这些信息都非常重要。”
这项试点技术是为了应对研究人员在监测北极熊数量时遇到的一系列障碍。
“传统的监测北极熊的方法包括乘坐直升机四处飞行,寻找北极熊,把它们扔到睡梦中,这样人们就可以处理熊,提取基因样本,给它们戴上无线电项圈,”Waits说。
用直升机收集北极熊信息的方法需要海冰。
这种方法不仅耗时昂贵,而且“气候变化导致海冰减少,对北极熊来说,这也使得传统的方法更难应用,”Waits说。
获取DNA的传统方法也引起了阿拉斯加土著社区的关注,他们传统上捕猎北极熊以维持生计,他们尊重和尊重北极熊。
“对于很多土著居民来说,他们发现这种与动物互动的方式是不尊重的,他们并不真正支持这种工作,”威茨说。
正如他们发表的研究报告所解释的那样,“在阿拉斯加海岸的生存社区周围建立了‘禁飞区’,作为避免冲突协议的一部分,以减少狩猎地区的噪音干扰。”这样的限制通常不允许直升机进入包括北极熊在内的动物聚集的地区。”
科学家还可以通过其他方式获取DNA样本。研究人员可以用muktuk(一种由鲸脂和鲸皮制成的传统土著食物)来引诱熊,这样他们就可以提取毛发或唾液样本。
此外,“加拿大的研究人员正在使用基因技术研究北极熊,他们一直在使用粪便样本和北极熊的组织,”韦茨说。
然而,这些技术都不是完美的,也没有一种技术能有效到成为遗传信息的唯一来源。
亚当斯说:“这种方法总是会与其他方法结合使用。”“这一切都是为了找到一种最佳点,在那里获得最多的数据,对熊和生物学家来说风险最小。”











