动物传粉是一种重要而备受重视的生态系统功能，最为人熟知的传粉动物就是蜜蜂。但是鸟类也是一类重要的传粉者，然而，此类交互往往难以记录，并且通常需要广泛的实地考察。
环境eDNA是通过分子手段对生物在环境中遗留的微量DNA进行提取，结合生物信息学对其进行鉴定，从而定性定量分析某一环境中生物的种类、群落结构和生活习性等的技术。近些年，这项技术被广泛用于水体、土壤、空气和粪便等样品，从而实现生物监测、生物调查等应用。近年来的研究证明了eDNA方法在花上用于验证传粉者-植物相互作用的可能性。Knud Andreas Jønsson等人发表了名为“Using environmental DNA to investigate avian interactions with flowering plants”的论文，通过鸟舍的控制实验验证了环境eDNA用于检验鸟类与花之间的相互作用的可行性，并将其应用于巴布新几内亚一块实验田地上。
研究结果
1、背景实验
实验中，作者选择大山雀（Parus major）作为实验鸟类。实验结果表明，在花上检验到了大山雀的DNA，并发现当鸟和花在一起的时间越长，花上DNA的浓度略有增加，由于观察中大山雀与花不存在任何直接相互作用，此结果可能是由于空气中鸟类DNA随时间沉积的结果（图1）。实验也发现，在鸟舍中采样1小时后的花显与在鸟舍中放置168小时的花的浓度相当，作者解释为实验初期鸟类被放入鸟舍时过度的挣扎导致羽毛灰尘在鸟舍过度扩散，进而增加了在花朵上留下的DNA。
图1 鸟和花接触时长与花上DNA浓度的关系
图a为背景实验中DNA相对浓度值，b为降解实验中DNA相对浓度值，蓝色虚线表示背景实验下各时间点平均DNA浓度值，红色虚线表示降解实验中各时间点平均DNA浓度值。
2、降解实验
在降解实验中，作者让鸟类与花进行了强制接触。正如预期一样，这些花中的鸟类的DNA浓度显著高于背景实验中的花上DNA的浓度，线性指数模型显示，随着时间的推移，鸟类DNA浓度出现显著下降。
3、田间实验
从巴布新几内亚采集的花卉样本中， DNA作者共获得4种鸟类DNA，可被鉴定到物种水平，他们分别是博氏寻蜜鸟（Melidectes belfordi）、暗寻蜜鸟（Melionyx fuscus）、巴布亚刺嘴莺（Acanthiza murina）和黑腹短嘴极乐鸟（Cnemophilus macgregorii），两种吸蜜鸟都是该地区常见的食蜜鸟类，而巴布刺嘴莺是小型食虫鸟类，他们经常在开花的树林里活动，可能导致空气传播的eDNA沉积到花上（图2）。
图2 在巴布新几内亚某地采样的5组样品中每个鉴定出的分类群的reads在每个样本中的比例
人类DNA为采样、实验室实验过程中遭受到的人为污染影响。除人类DNA外，大多数鸟类的reads来自于两种食蜜的吸蜜鸟。样本2中还检测到小型食虫鸟类巴布刺嘴莺的DNA，样品3含有来自食果的黑腹短嘴极乐鸟的DNA。
作
者
简
介
陈珏忻
AEE科研助理，生物与医药专业硕士毕业，研究方向为DNA条形码和物种鉴定。
作者其他研究（详见本期内容2）：中国鸟类家族新增“宝石”一枚
编辑：何希敏
审核：潘达﹑牛晓童
