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由于气候危机威胁着全球数百万物种 ， 生物多样性保护现在是一项全员参与的行动 。 自然历史馆藏在这项工作中发挥着关键作用 ， 因为存储库保存了历史生物多样性变化的记录 ， 例如由生物标本制成的图书馆 。 为了应对灭绝危机 ， 呼吁在澳大利亚收集数据以填补知识空白 。 然而 ， 对于许多物种来说 ， 恢复历史遗传数据受到严重阻碍 ， 不是因为缺乏标本 ， 而是因为保存它们的方法 。 这就是我的新研究的用武之地 。 我们的论文展示了世界各地的自然历史收藏品如何从他们的标本中榨取每一滴历史遗传数据 ， 从蝴蝶干燥的虹彩翅膀到漂浮在酒精中的鸭嘴兽 。
澳大利亚拥有超过50 万种本土物种 ， 是全球生物多样性热点地区 ， 但我们也是物种灭绝的世界领先者 。 为了有机会与生物多样性丧失作斗争 ， 我们必须利用所有最后的资源来了解我们在地球上独特的角落 。 早在发现 DNA 之前 ， 博物馆就收集了生物标本 ， 以描绘物种生活的地方以及它们之间的关系 。 今天 ， 作为澳大利亚博物馆的国家数据库的澳大利亚生活地图集包含大约 200 万条脊椎动物标本记录 。 借助现代技术 ， 我们现在可以从过去 200 到 300 年收集的样本中恢复遗传数据 。 然后 ， 这些数据可以改善努力应对当前环境变化的物种的保护结果 。 例如 ， 我最近使用博物馆标本来确定北美濒临灭绝的索诺兰叉角羚的历史原生范围 。
这引导它重新引入野外 。 当你参观自然历史博物馆时 ， 大部分展出的标本都会被晒干以保持其外观精美 。 植物和昆虫标本被干燥并压制或钉住 ， 而鸟类和哺乳动物则被填充和干燥 。 以研究为重点的收藏品不会为公开展示准备和摆出标本 。 当干燥不能充分保留物理特征时 ， 通常会在幕后发现大量装有标本的阴暗罐子 。 这被称为“液体固定” ， 我们使用甲醛等化学物质来保存鱼类、两栖动物和爬行动物 。 当科学家想要保护它们的内脏时 ， 它也用于鸟类和哺乳动物 。 保存在世界各地收藏中的干燥和液体保存的标本代表了在这个环境快速变化时期生物多样性变化的不可替代的记录 。
尽管干燥和液体固定方法都有助于保护生物组织 ， 但开发这两种方法时都没有考虑到现代基因组测序 。 尽管如此 ， 干燥仍具有减缓 DNA 降解的作用 ， 近几十年来 ， 人们已经从干燥的标本中恢复了历史遗传数据的宝库 。 最近的例子包括使用蛋壳 DNA 来解决围绕已灭绝天堂鹦鹉的谜团 ， 以及使用干燥的组织 DNA 来检查欧洲殖民后澳大利亚本土啮齿动物的迅速灭绝 。 近几十年来 ， 博物馆已经开始从新收集的标本中取样新鲜组织 ， 并将其专门储存起来用于 DNA 提取 。 这标志着保护实践的一个关键 。 再加上从较旧的干燥组织和保存在乙醇中的组织中提取 DNA 的进展 ， 它开创了博物馆遗传学的一个全新领域 。
到目前为止 ， 从保存在甲醛中的标本中获取有用的遗传信息在很大程度上受到了打击或错过 ， 重点是错过 。 尽管 DNA 测序的成本在下降 ， 但许多科学家不愿意将有限的研究预算用于追求有风险的标本 。 DNA 提取需要破坏样本的至少一部分 ， 例如去除一小部分肝脏或肌肉组织 。 因此 ， 博物馆馆长不愿为预期成功率较低的研究提供珍贵的组织 。 在我们最近的研究中 ， 我们着手寻找将这种风险降至最低的方法 。 我们发现 ， 基本上 ， 快速检查保存的动物的肠道并测量罐子中的甲醛可以使研究人员和策展人确定哪些珍贵的标本值得破坏以恢复基因组数据 。 我们还展示了一种单一的 DNA 提取方法 ， 该方法对甲醛固定的样本和保存在乙醇中的样本都非常有效 。
【古老而粘稠的博物馆标本可以讲述野生动物历史的迷人故事】这很有用 ， 因为标本的保存历史 ， 尤其是较旧的标本 ， 通常是未知的 。 虽然我们在澳大利亚国家野生动物收藏馆的所有湿标本目前都在乙醇中 ， 就像大多数收藏品一样 ， 我们的记录通常不会表明它们是否接触过甲醛 。 通过减少对特定标本方法的需求 ， 我们可以更快地收集高质量的历史数据 ， 即使是从很久以前被忽视的粘稠标本罐中 。
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