作为主要的捕食者，蜘蛛是生态系统健康状况的良好生物指标。Sari ONeal/Shutterstock
科学家们成功管理从蜘蛛网中提取 DNA，不仅可以识别出蜘蛛网的建造者，还可以识别出蜘蛛网以什么昆虫为食。这项概念验证研究发表于PLOS ONE，利用圈养的南方黑寡妇蜘蛛来证明它们的网中含有足够的 DNA 片段，可能提供一种可靠的非侵入性生物监测技术。研究人员不仅可以识别新使用过的网中的生物，甚至可以识别空置了 88 天的网中的生物。
研究人员将一根无菌棍插入蜘蛛网，将其当作线轴，将丝线缠绕在蜘蛛网上，以此收集蜘蛛丝。然后，他们取出这些样本，这些样本上没有可见的蜘蛛粪便或昆虫残骸，并使用通常用于爬行动物蜕皮的改良方法扩增存在的 DNA 片段。这使得研究人员能够进行 DNA 条形码识别，从而知道是否存在黑寡妇蜘蛛 DNA。他们不仅发现了蜘蛛的 DNA，还发现了它们猎物的 DNA。
蜘蛛是自然生态系统和农业生态系统健康的重要指标，因为它们是昆虫的主要捕食者之一。但由于现存的蜘蛛纲动物种类超过 45,000 种，它们很难被识别，尤其是仅凭肉眼观察。通过采集它们的 DNA，研究人员可以对存在的物种更有信心，但这需要杀死蜘蛛纲动物。此外，传统的采样方法，如陷阱和扫网，可能很困难，而且很容易受到采样样本数量相对于某个地区现有样本数量较少的影响而产生偏差。然而，蜘蛛结的网往往更容易被发现，现在可以用作一种可靠的生物监测工具，而不需要牺牲蜘蛛的建造者。
非侵入性众所周知，遗传技术经常用于研究脊椎动物，通常是哺乳动物。研究野生动物的研究人员，尤其是那些稀有和难以捉摸的动物，通常会收集动物头发和粪便以获取 DNA 样本。这样他们不仅可以监测研究区域内的动物数量，还可以追踪个体、家谱及其相互作用。这些方法通常比基于足迹或视觉调查的标准技术可靠得多。
然而，动物学家利用无脊椎动物寻找有关某个地区生物多样性的遗传线索并非闻所未闻。分子研究发现，蚊子、水蛭、蜱虫和腐尸蝇等生物都含有足够的来自它们所捕食的动物的 DNA，可用于物种识别。例如，一项研究能够确定西班牙南部的蚊子以稀有且濒临灭绝的伊比利亚猞猁为食，据信这种动物在野外仅剩下约 300 只。对蜘蛛网进行取样的想法与这些早期研究相似。
“粘性蜘蛛网是天然的 DNA 采样器，可以捕获附近的昆虫和其他随风飘动的东西。”解释这项研究的合著者查尔斯·丛·徐说：“我们看到了广泛环境监测的潜力，因为蜘蛛在很多地方结网。”虽然该团队只使用圈养蜘蛛进行了这项研究，但下一步是看看他们能否从野外蜘蛛身上获得相同的结果。如果是这样，它可能会成为生物学家武器库中又一个有价值的工具。
文中图片：实验中使用的一只黑寡妇，其猎物是一只家蟋蟀。徐 CCY 等人，2015 年
