英国的研究人员已经成功地分离出空气中的哺乳动物DNA，表明在空气中，就像在水中一样，动物留下了科学家可以监测的无形但有用的痕迹。

该结果于3月31日在peerJ上发表，代表了环境DNA（eDNA）研究的新方向，除生态监测外，有朝一日可能会导致法医学和公共卫生的进步。

德克萨斯理工大学生态学家马克·约翰逊（Mark Johnson）说：“这真的是第一次使用空中样本来观察哺乳动物，这非常令人兴奋。”他利用空气DNA研究植物，但并没有参与目前的工作。通过他自己的研究，约翰逊补充说：“我们已经了解到，空气DNA比我们最初认为的要广泛得多，我认为这篇论文为拓展到新领域打开了大门。”

伦敦玛丽女王大学分子生态学家伊丽莎白·克莱尔（Elizabeth Clare）的研究表明，环境DNA是水生系统生物监测增长最快的生态工具之一。它的使用前提是所有生物在任何地方进入环境时都会留下遗传指纹。DNA可以产生关于一个区域内何种物种频繁出现的有价值的信息。

在过去几年中，eDNA帮助科学家监测濒危物种，如高度保护的冠蝾螈，以及使用传统方法难以追踪的大白鲨等物种。随着工具的进一步完善，研究人员还开始将eDNA推向新领域，包括检测水产养殖业的病原体，甚至监测包括哺乳动物在内的陆生生物。但在所有这些情况下，样品来自湖泊或河流等水源，或极少数情况下来自潮湿的土壤。

为了观察是否可以在空气中检测到eDNA，克莱尔首先设计了一个简单的实验，在一个三米乘四米的小房间内寻找空气中的哺乳动物eDNA，该房间容纳了225只裸鼹鼠的集落。

利用现有的水生eDNA程序，克莱尔通过45或22微米的过滤器打开一个泵来吸取空气，类似研究水样DNA。因为eDNA可以有各种形式，例如，毛发、皮肤或自由漂浮的裸DNA，所以她很可能会捕获许多不同大小的颗粒。该团队还测试了不同的过滤时间，看看5、10或20分钟后DNA的数量是否不同。实验总共产生了12个样品（6个来自被困在洞穴鼹鼠系统内的空气，6个来自开放室内），加上两个阳性和两个阴性对照。

除两个样品外，所有样品均产生鼹鼠序列。过滤器的大小和时间（以及因此被过滤的空气量）都不会导致DNA产量的显着差异，尽管洞穴产生的信号比大房间更强。

克莱尔说：“它让我们感到惊讶，它的效果很好。我们实际上预料到了我们要修改的一些事情。我们从未使用过，这是我们的第一次尝试。”

在eDNA在水生科学领域取得成功之后，有人进一步研究能够提取DNA的其他类型的培养基，这令人振奋。该团队是唯一声称能准确地从空气中收集DNA的团队。

但其也面临挑战，其中一个是污染问题。尽管操作都在干净的封闭罩中进行，但研究小组仍惊讶地在研究的阴性对照中发现了人类DNA，而不是鼹鼠DNA，表明污染来自科学家本身。在一些样品中，即使在洞穴内，人体成分也与鼹鼠一样强。对于针对非哺乳动物的研究人员来说，这不太重要，因为他们使用的测序工具只能挑选出他们感兴趣的物种。但对于旨在检测哺乳动物DNA的采样，污染将成为“最大的挑战之一”。

克莱尔已经开始集思广益地解决污染问题的可能手段，要么让研究人员在穿着包括呼吸器在内的装束时收集样本，部署粉尘陷阱被动地收集空气中的物质，就像约翰逊在研究植物空气中的DNA时所做的那样，或者在测序过程中使用所谓的阻断探针来防止人类DNA扩增。她还在设计研究，以更好地了解遗传物质在空气变化的环境中的行为和持续性。所有这些都是推动使用适用于水生研究的相同严格标准来验证空中eDNA。

克莱尔说，她意识到空气中的DNA可能具有法医或公共卫生应用。犯罪现场的DNA通常会退化或稀疏，但她能够从空气中提取微量的核酸痕迹并产生可用的结果。