▲留下蹤跡：從空氣中採集DNA並加以分析，可能有助於記錄蛾和其他昆蟲的存在。

20年前，世界各地的生物學家和自然史學家展開了一項志向遠大的計畫：盤點地球上的生物多樣性。他們說，如果不知道到底有什麼生物存在，就無法加以保育。即使是最樂觀的估計，也認為已知的物種只佔全球的1/4，在物種加速滅絕的狀況下，更是前景堪憂。

鑑定並描述物種的繁瑣工作，加上有許多研究會搜集生物樣本進行DNA定序，已經緩緩推進了解生物多樣性的計畫。現在，有一種建立世界動物名錄的新方法出現了：從空氣中吸取DNA。

過去類似技術用於水和土壤等，科學家從那些地方採集環境DNA（eDNA），也就是從當地生物身上掉落的細胞，加以定序當中的遺傳物質。從空氣中採集eDNA，可以繪製出棲居當地的生物圖譜，針對昆蟲等特別難以偵測的生物可能也格外有用（而用傳統DNA定序方法，昆蟲往往會死亡）。分析eDNA比起採集動物個體加以定序，要來得快且便宜，也可以一口氣獲取許多物種的資料，連人們難以抵達的地方也能採樣。

今年2月發表於《當代生物學》的兩篇論文，針對飄浮於空中的eDNA進行測試。其中一個團隊的研究地點在丹麥哥本哈根動物園（Copenhagen Zoo），另一團隊選擇在英國哈默頓動物園（Hamerton Zoo Park），動物園是評估這種採樣方式的絕佳地點，因為科學家知道動物園裡有多少物種以及每個物種有幾隻。

研究團隊用真空吸引或把空氣導入過濾網等不同方式來取得DNA，DNA經放大並定序後，兩個團隊都偵測到許多動物園裡的物種，甚至包括在建築內或距離採樣地點數百公尺遠的物種。

eDNA採樣也捕捉到動物園之外標誌性物種的遺傳物質，例如英國團隊鑑定出在英國有滅絕之虞的刺蝟，丹麥團隊則找到松鼠和貓的遺傳物質。

研究人員說，eDNA採樣改變了生物多樣性的監測方式：其他技術都需要動物實際現身在科學家眼前。英國研究論文的共同作者、約克大學的分子生態學家克萊爾（Elizabeth Clare）說：「如果設置自動相機，動物必須走過鏡頭前面才行，若從鏡頭後面經過，永遠不會發現。如果錄音或是影像記錄，動物必須就在那裡。但eDNA比較像足跡，本質上是不同類型的資料，動物不必實際現身，所以更有機會發現稀有的物種。」

去年12月，獲取飄浮於空氣中eDNA的一項概念驗證計畫發表於「跨邊界生態學」（Ecology Across Borders）研討會，研究人員把類似的技術應用到野外，在瑞典南部三個地點根據空氣樣本來鑑定昆蟲。德隆大學的保育科學家羅傑（Fabian Roger）和同事找到的遺傳物質可以對應到85個物種，包括蝴蝶、甲蟲、螞蟻和蠅類，還有九個非昆蟲物種，例如蛙類和鳥類。相較於傳統調查方法，eDNA採樣遺漏了某些物種，但也發現了其他方法無法找到的物種。

羅傑現在任職於蘇黎士瑞士聯邦理工學院，他說在監測水域生態系的新物種時，想到可以嘗試採集飄浮在空氣中的eDNA。「我忽然意識到，要取得好的族群數據很困難。而且近期研究顯示，昆蟲的生物質量（biomass）減少了70%，我們缺乏數據的情況實在很嚴重。」

研究人員估計，全世界550萬種昆蟲中，科學家描述過的只有100萬種，因此從空氣中監測生物多樣性是令人振奮的發展，可能加速保育工作進展。丹麥研究論文的共同作者、哥本哈根大學生態學家波曼（Kristine Bohmann）說：「eDNA採樣成為新方法的時代來臨了。」她曾以糞便樣本進行過eDNA研究，其他研究人員也採集過水和土壤，甚至在花朵上也能發現曾有哪種授粉生物佇足......