佛罗里达大学的科学家们开发了一种开创性的工具来加强佛罗里达州对入侵物种的防御：一种基于dna的环境监测测试，可以确定它们的位置，帮助根除工作。

　　一旦外来物种进入一个环境，要想摆脱它往往为时已晚，重点就转移到遏制或长期管理上。该研究的主要作者、佛罗里达大学/国际农业科学学院劳德代尔堡研究与教育中心（UF/IFAS FLREC）的入侵生态学家梅丽莎·米勒解释说，这两种方法都需要在当地野生动物和资金方面付出沉重的代价。

　　她说：“我们希望我们设计的这种新型eDNA采样工具将有助于提高入侵物种管理的效率，允许早期发现和快速清除非本地物种。”

　　这种方法被称为四重体数字PCR检测，研究人员可以使用水或土壤样本，从野外收集的环境DNA（科学家称之为eDNA）中快速准确地识别缅甸蟒蛇、北非蟒蛇、大蟒蛇和彩虹蟒蛇。该测试可以同时识别四种入侵蛇。

　　eDNA指的是生物体释放到周围环境中的遗传物质。佛罗里达大学食品与农业科学研究所（UF/IFAS）的科学家们在《生态与进化》杂志上发表文章称，这是探测入侵蛇方面的重大进步，也是保护佛罗里达生态系统的战略工具。

　　“像大多数蛇一样，神秘的物种在被引入它们的活动范围之外时是有问题的，因为即使在高密度的情况下，可探测性也很低。”有了这种新方法，我们极大地提高了探测这些神秘物种的能力，无论它们有多少，”塞尔吉奥·巴拉格拉-雷纳（Sergio Balaguera-Reina）说，他是UF/IFAS FLREC的合著者和研究助理科学家。

　　佛罗里达州是500多种非本地物种的家园，其中爬行动物居首。目前，超过50种非本地爬行动物已经遍布该州，其中许多对农业、本地生态系统、公共安全和该州经济构成严重威胁。

　　目前的监测方法依赖于科学家的视觉调查，通常无法发现侵入性的收缩物，因为它们难以捉摸和神秘。传统的调查技术估计只能识别不到5%的缅甸蟒蛇。相比之下，UF/IFAS科学家新开发的四联体测定法可以在这些蛇离开一个地区几周后识别出它们的DNA痕迹。

　　这一突破为野生动物管理人员提供了一个重要的工具，可以验证这些隐藏物种的存在，并评估清除工作的成功程度。“虽然eDNA采样已被用于检测非本地野生动物，但我们的方法的好处是，我们现在可以在单个样本中对许多目标物种进行采样。这可以帮助自然资源管理者减少在多重入侵的生态系统中调查非本地物种所需的成本，”米勒说。

　　米勒说：“这种检测侵入性蟒蛇的测试具有很高的准确性和特异性，资源管理人员可以快速、自信地实施有效的管理策略，比如清除行动。”

　　这项测试的设计目的是为了在佛罗里达州多样化和具有挑战性的环境中无缝运行，从密集的沼泽地栖息地到现在发现非本土蟒蛇的城市地区。有了这种基于dna的方法，野生动物管理者可以实施监测多种物种的计划，优先考虑应对工作，最终减轻这些蛇对佛罗里达州生态系统和大沼泽地恢复工作的生态影响。

　　开发这种工具需要大量的工作和重大的技术进步，以确保每一种目标蛇的DNA被精确识别。

　　“最初阶段是设计分子测试，基本上是四种测试合一，”开发eDNA方法的资深作者、佛罗里达大学/IFAS FLREC媒介昆虫学副教授布莱恩·巴德尔说。“每次测试都是针对不同种类的蛇，旨在检测缅甸蟒、北非岩蟒、彩虹蟒蛇和蟒蛇的DNA，确保物种之间没有交叉检测。”

　　巴德尔的专业知识传统上涉及检测棕榈树的致命烫金，他解释说，分子检测的基本过程在不同的生物体中是相似的，主要区别在于DNA序列。这使得许多技术易于转移。

　　一旦研究人员成功地使分子测试工作，他们进行了控制实验，使用已知浓度的DNA放在水中。然后，他们使用真空泵将DNA浓缩在过滤器上，他们测试了过滤器，以确认他们可以从样本中提取DNA并获得准确的结果。

　　在此之后，他们进行了一项实验，将一条缅甸蟒放入水中，并在不同的时间间隔抽取水样，以证明该方法的有效性。如果在附近取样，这些数据估计了水中存在的蛇DNA的数量。一项野外实验还表明，在蛇被移走后休息长达两周的土壤中，可以检测到蛇的DNA。

　　“这些浓度估计是更大规模监测工作的第一步，需要进一步的实验来确定时间、距离和环境因素对DNA检测率的影响，”巴德尔说。“最终，这项技术将用于监测和定位这些入侵蛇，从而验证清除工作。”

　　新的分析与州和联邦机构的持续努力相一致，从2004年到2021年，这些机构仅管理缅甸蟒蛇就投资了1000多万美元。

　　米勒说：“对入侵野生动物的成功检测和监测计划取决于对非本地物种的快速检测和准确识别。”

　　佛罗里达大学团队计划进一步探索该工具的潜力，通过扩大分析范围，包括额外的入侵物种和监测生态恢复结果的应用。

　　“利用这种eDNA分析的力量，接下来有两个重要的步骤。首先，我们计划增加更多的物种，可以使用四联体数字PCR检测识别，特别是鱼类，如亚洲沼泽鳗鱼和牛眼蛇头，”佛罗里达大学/IFAS FLREC野生动物生态学教授兼合著者Frank Mazzotti说。“其次，为了充分利用这种新方法，我们计划实施一个区域多物种采样网络，目的是早期发现，对新的入侵做出快速反应，并评估在综合沼泽地恢复计划的足迹中清除现有入侵的成功程度。”