《Environmental DNA》：Bat Community Composition and Post-Departure Degradation Patterns of eDNA Shed by Migratory Cave Bats
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Leptonycteris nivalis是一种濒危的食蜜蝙蝠，已知季节性占用美国德克萨斯州大弯曲国家公园的埃默里山洞穴。L. nivalis的濒危状态要求对其种群规模、栖息地利用和栖息行为进行定期评估。然而，研究人员的干扰可能对蝙蝠物种产生负面影响。近年来已
Leptonycteris nivalis是一种濒危的食蜜蝙蝠，已知季节性占用美国德克萨斯州大弯曲国家公园的埃默里山洞穴。L. nivalis的濒危状态要求对其种群规模、栖息地利用和栖息行为进行定期评估。然而，研究人员的干扰可能对蝙蝠物种产生负面影响。近年来已证明，利用空气中的环境DNA（eDNA）可以表征陆地脊椎动物群落，尤其是在洞穴这样的封闭环境中。近期研究调查了由少量蝙蝠占据的栖息地，但未在高占用率、高保真度的栖息地进行，也未在目标物种已离开栖息地时进行。研究人员的目的是利用埃默里山洞穴的空气eDNA样本评估eDNA随时间的保留情况，并表征洞穴内的蝙蝠群落。研究人员假设，即使目标物种不在场，空气eDNA样本也能检测到埃默里山洞穴的L. nivalis，并识别利用该栖息地的其他物种。研究人员鉴定出来自四种已知利用洞穴周围栖息地的蝙蝠物种的DNA。结果表明，回收的eDNA量与目标物种离开后的时间长度无关（p=0.4），但与距洞口距离（p=0.0002）和采样器在栖息地内的具体位置（p<0.001）有关。在蝙蝠离开162天后，研究人员仍在洞穴内检测到L. nivalis DNA。这些结果表明，空气eDNA采样可以识别曾使用过某一环境的物种，但不能可靠地反映当前占用情况。研究人员建议进一步研究影响洞穴环境中空气eDNA保留和收集的环境因素。
环境DNA（environmental DNA, eDNA）是指生物通过唾液、尿液、皮肤、花粉等释放到环境中的遗传物质，可从土壤、水、空气等基质中采集并测序用于物种监测。近年来，空气eDNA已被证明可用于检测封闭环境中的陆地脊椎动物，但该方法在目标物种离开后的信号持久性，以及在高占用率、高保真度栖息地中的表现，尚缺乏研究。Leptonycteris nivalis是濒危的食蜜蝙蝠，其种群监测需要侵入性方法（如捕捉和PIT标记）可能造成干扰。因此，研究人员以美国德克萨斯州大弯曲国家公园的埃默里山洞穴为模型体系，评估空气eDNA在迁徙蝙蝠离开后的保留情况，并表征洞穴内的蝙蝠群落。
该研究发表在《Environmental DNA》。研究人员在L. nivalis季节性迁离后的第29、50、77、162、255天，共5次采集洞穴内空气样本，使用自制的主动（抽吸）和被动（非抽吸）采样器，共获得40个样本（35个实验样本和5个被动样本）。样本采集自洞穴的三个不同深度房间（内室、中室、外室）。通过定量PCR（quantitative PCR, qPCR）靶向线粒体细胞色素b（CytB）基因定量L. nivalis DNA，并利用宏条形码（metabarcoding）分析线粒体细胞色素氧化酶亚基I（COI）基因鉴定蝙蝠群落。所有样本均来自同一洞穴系统，样本队列来源为野外自然种群。
### 3.1 检测Leptonycteris nivalis
通过qPCR检测发现，虽然L. nivalis的检出量随时间呈现下降趋势，但统计上不显著（p=0.4），表明eDNA量与其迁离时间长短无关。然而，检出量与洞穴深度和采样点位置显著相关：内室（距洞口最远）的检出量显著高于中室和外室（p=0.0002），且不同采样位置间存在显著差异（p<0.001），其中位置2（内室最深处，靠近推测的L. nivalis栖息缝隙）的检出量最高，比其他位置高出近400%。在L. nivalis离开162天后仍能检测到其DNA，甚至在第255天（5月）仍有低量检出，这可能与极少量个体提前到达有关。
### 3.2 群落组成
宏条形码分析共检测到6种蝙蝠的序列，经过滤（总读数>200）后保留4种：Corynorhinus townsendii（汤氏大耳蝠）、Leptonycteris nivalis、Myotis thysanodes（缘毛鼠耳蝠）和Eptesicus fuscus（大棕蝠）。其中，C. townsendii和M. thysanodes是洞穴的常年居住者，而E. fuscus曾记录于附近区域。此外还检测到非目标物种（如鸟类、啮齿类）及人类和家畜DNA，但被作为污染物排除。一些低读数物种（如Tadarida brasiliensis、Myotis yumanensis）因低于阈值未被纳入群落分析，可能来自周边环境或设备携带。
讨论指出，高占用率、高保真度的洞穴环境以及低空气流动和稳定温度可能使eDNA信号长期保留，导致无法准确推断物种的近期存在情况。采样位置是影响检出量的关键因素，靠近频繁使用区域的采样点（如内室）信号最强。被动采样器与主动采样器在检出量和DNA产量上无显著差异，表明在类似环境中可采用更简单、低成本的被动采样方式。尽管该方法能有效检测物种存在，但需严格防止污染，并建议未来研究记录目标物种的DNA脱落率及环境因子（如湿度、温度、气流）对eDNA持久性的影响。
研究结论：在像埃默里山洞穴这样的高保真度、高占用率洞穴栖息地中，空气eDNA信号不会在短期内降解或消失，无法可靠反映物种是否当前在场。但该方法在确认物种存在、识别洞穴内及周边群落以及发现潜在新栖息地方面具有重要价值。空气eDNA倾向于在目标物种频繁活动的区域和洞穴深处（空气流动最小）累积，这些位置应作为未来空气eDNA采样点的优先选择。该研究为空气eDNA采样在蝙蝠监测中的能力和局限性提供了基础见解，强调了其作为非侵入性监测工具的潜力。
