首页 > 健康 >

一杯茶里有多少虫子的痕迹,答案你可能不会想知道

收藏

一杯茶里有多少虫子的痕迹,答案你可能不会想知道

环球科学 环球科学 11天前 09:18

图片来源:pixabay

 

本文承诺:在文章撰写过程中,没有任何虫子受到伤害,但人类的心灵就不一定了。

 

我大概会永远记得那个秋天的上午:我走进办公室,像往常一样给自己泡了杯茶,一些茶叶碎在水面上漂了起来。喝了一口之后,我注意到水面上的一片碎屑的形状不太妙:棕褐色、分节、长毛。凭借我浅薄的昆虫学知识,这大概是节肢动物门、昆虫纲、蜚蠊目某只不幸个体的一条附肢——说得更直白一些,这是一条蟑螂腿。

 

在食物中吃出虫子或许是所有人都会经历的事情。事实上,食物中虫子碎片的丰富程度基本超越了你的想象。以美国食品和药品监督管理局(FDA)的标准为例,平均每100克巧克力中,只要虫子碎片的数量低于60个就算合格。除此之外,更让人无法注意到的,是食物中另一种看不见的虫子痕迹——在最近发表于《生物学通讯》的一项研究中,研究者在一个绿茶茶包内,检测出了400多种虫子的DNA。

 

图片来源:Food Defect Levels Handbook/FDA

 

严格意义上的昆虫只包括节肢动物门昆虫纲内的物种,我们常说的许多“虫子”(例如蜘蛛和蝎子)都不在此列。本文主要讨论陆地节肢动物种群的多样性,因此文中的“昆虫”泛指通俗意义上的,容易令部分人群毛骨悚然的“虫子”们。

 

DNA随风飘逝

 

首先,你可以放心,这项研究找到的是虫子的DNA,并不代表茶包里有400种虫子的碎片——至少不是那种肉眼可见,会导致心理或生理不适的虫子碎片。

 

曾有研究推测,一个人平均每小时会脱落大约20 000 000个皮肤细胞,其中包含了巨量的DNA片段。其他生物也是一样:即使是一只非常小的昆虫,一生中也在不断将富含DNA的外壳、唾液、血淋巴(虫子的“血液”)甚至粪便排放到它生活的地方,这些DNA碎片会分散在水、土壤甚至空气中,被称为环境DNA(eDNA)。

 

研究者在树懒附近收集空气样本(图片来源:Christian Bendix)

 

这些“随地乱扔”的DNA彻底改变了生态学家监测和追踪野生动物的方式。研究者不需要苦苦蹲守在监控前,而是可以通过环境采样发现动物生活的痕迹。今年早些时候,丹麦哥本哈根大学的研究者曾在哥本哈根动物园的3个不同地点分别采集了几十份空气样本,从中检测到了49个物种的eDNA。其中不仅识别出了动物园内饲养的动物,还检测到了在动物园附近生活的野生动物,甚至还有动物的食材——例如鸡肉和牛肉——的DNA碎片。

 

而这次研究者在茶包里发现的,也正是虫子的eDNA。

 

看到虫子

 

亨里克·克雷温克尔(Henrik Krehenwinkel)是德国特里尔大学(University of Trier)的遗传生态学家,从本科时开始,克雷温克尔就对昆虫很感兴趣,尤其是它们如何因人类的影响而变化。已经有大量研究发出过警告,昆虫的多样性和数量都在加速减少,这可能会导致无法估量的生态灾难。与此同时,也有许多研究者发现,当他们想更精确地预测昆虫数量的变化趋势时,却缺少长期数据作为支撑。

 

事实上,这与昆虫生态学的研究方法息息相关。在克雷温克尔上学时,想要了解一个地区的昆虫种群,通常需要采取被动采样的方法,例如设置一个诱捕器,把虫子“骗进来”研究。问题在于,无论研究者采取怎样的诱捕方法,通常都只能窥探到某个特定类群的昆虫,很难一次获取当地所有昆虫种群的数据。

 

一种常见的昆虫诱捕装置(图片来源:Caspar A. Hallmann et al., 2017)

 

另一个麻烦的地方在于,昆虫与植物互动的方式多种多样,也许是食用、授粉或是在植物上“安家”,但无论是哪一种关系,诱捕器都很难告诉我们。

 

因此,包括克雷温克尔在内的生态学家对eDNA抱有很大期望。理论上讲,节肢动物在叶片表面留下的咀嚼痕迹或是粪便中,应当保存了大量的DNA碎片。

 

茶包里的生态故事

 

在德国特里尔,有一个植物标本库。在35年来,这里的管理员致力于收集德国各类植物的标本。克雷温克尔开始思考,是否有可能从这些标本上提取到节肢动物的DNA。一个简单的测试就给出了答案:这些样本完美地留下了节肢动物的DNA碎片,甚至足够研究者重建过去35年来德国森林生态系统中昆虫群落的变化。

 

这样的成果的确有些出乎克雷温克尔预料。毕竟已经过去了35年,如果是在室外,叶片上的DNA碎片会很容易被紫外线分解或是被雨水冲刷掉。他推测,这可能是因为植物标本储存在干燥和黑暗的环境中,让DNA可以比较稳定地保存下来。这让克雷温克尔想起了另一种同样储存在干燥、黑暗条件下的植物制品——茶。

 

图片来源:Unsplash

 

相比植物标本库的标本,茶叶的获取难度瞬间降低了——研究团队几乎是随便在当地超市买了几十个茶包,包括不同品牌的两种绿茶和一种花茶。与典型的eDNA检测过程不同,研究者并没有清洗植物材料(或者也可以说是泡茶?)并过滤浸泡液中的DNA颗粒,而是直接尝试从茶叶碎中提取DNA。

 

当然,其中绝大多数DNA都来自植物自身,但研究者利用昆虫与植物DNA的一个关键序列差异,识别出了其中非常少量的来自昆虫的DNA。在所有的40个茶叶样本中,总计回收了3264种节肢动物的DNA片段,覆盖了3个纲、22个目的1279个物种。仅仅在100毫克的绿茶样品中,就识别出了400多种节肢动物的DNA痕迹,蜘蛛、蟑螂、螨虫、苍蝇、蝴蝶、螳螂等等都有。

 

说实话,克雷温克尔也被这样的数字惊呆了。他和同事怀疑,是茶叶的加工方式导致了这种惊人的多样性——当茶叶被磨碎时,来自整个种植地区的DNA被混合在了一起。换句话说, 从一个小小的茶包里,我们也许能一窥整片茶田的昆虫生态。

 

喂!三点几嚟,做*啊做!观察茶田生态系统先啦!

 

每一个茶包里也许都包含着一段当地生态系统的故事。无论是从博物馆里的植物样本,还是从茶包里的茶叶碎片,研究者都希望能够阅读出更多关于昆虫的重要信息——你或许不喜欢它们,但它们在看不见的地方支撑着我们所赖以生存的生态系统。

 

关于对这项研究的感想,这里摘录一段《科学家》(The Scientist)杂志与研究者的采访:


记者:“最后一个问题,你爱喝茶吗?”


克雷温克尔:“我喝咖啡比较多……”


本文为转载发布,仅代表原作者或原平台态度,不代表我方观点。澳洲印象仅提供信息发布平台,文章或有适当删改。对转载有异议和删稿要求的原著方,可联络 [email protected]

0 条评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场

你需要登录后才能评论 登录

    推荐阅读