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生物多样性采集对大流行的防范至关重要 标本沉积面下降

当您想象参观自然历史博物馆时,想到的第一件事可能是恐龙骨骼或动物标本剥制的动物。然而,在访客展示的背后,正在进行对从世界各地收集的标本的高级研究。而且,这项工作构成了大流行防范的重要防线。

堪萨斯大学生物多样性研究所的研究会员,KU自然历史博物馆的现任哺乳动物助理馆长乔斯林·科雷利亚(Jocelyn Colella)表示,博物馆是一种分散的病原体监测网络。在《科学》杂志最近发表的一篇文章中,科莱拉及其同事认为,在COVID-19之后,扩大的生物多样性基础设施将成为大流行防范中必不可少的防线。

她说:“博物馆参观者看到了标本,但成千上万的标本被安全地保存在幕后-博物馆馆长负责确保标本得以保存并可供未来研究使用。” “五十年前,我们还没有对DNA进行测序。但是现在,我们可以将保存了数十年甚至几个世纪的标本用于分子研究。我们在生物多样性研究所拥有几个液氮杜瓦瓶,来自世界各地的各种动物的冷冻组织。这些组织可用于对整个基因组进行测序,以识别动物如何适应或应对不断变化的条件。”

科莱拉说,这些收集物可以保存标本,还可以捕获以该生物为宿主的微生物群落。

她说:“您还可以对所有这些冷冻组织中的病毒,细菌和真菌进行测序,因此,您不仅可以获得有关宿主生物或哺乳动物的信息,而且还可以获得有关其整个群落的信息。”

由于人类一半以上的新出现的疾病都来自野生生物,例如COVID-19(科学家认为它们是从马蹄蝠跳到人类的),因此博物馆标本拥有确定其起源以及更好地了解和抗击这些疾病所需的遗传线索。病原体-尤其是在新兴的人畜共患病高风险国家中,例如物种多样性高且人与野生动物接触频率高的国家。

“随着人口的增长,我们继续与新的,不同的和更多的动物接触。这增加了这些疾病外溢事件的风险,”科莱拉说。“自然历史博物馆的收藏品很酷,那就是我们需要进行时间采样。您可以一遍又一遍地调查相同的区域,对各种不同的动物进行采样,这使我们对病毒已经存在了多久以及在何处有了一种感觉。来自。”

KU研究人员以汉坦病毒为例,其中生物多样性集合与疾病控制中心合作,帮助抵抗了从动物进入人类的疾病。

“与当前的COVID-19大流行平行,1993年在美国西南部发生了汉坦病毒的外溢事件,导致许多人死亡,我们不知道它来自何方,”科雷拉说。“疾病预防控制中心要求西南生物学博物馆帮助找到该病毒的宿主,他们确定了鹿小鼠为病源。研究人员随后又回到这些历史悠久的哺乳动物收藏中,发现这种疾病是在啮齿动物种群中进行的。病毒传播到人类之前已经有十多年的历史了,这种信息使我们对从这种病毒在啮齿动物中出现到对人类有害-发生了什么变化之间发生了什么有一个进化的观点,这使我们能够做出反应并预防将来爆发。”

尽管自然历史博物馆对人类健康的重要性从未如此高,但近年来,存放在生物多样性收藏中的标本数量实际上正在下降。

刚在BioScience上发表的Colella及其同事撰写的第二篇论文概述了扭转这种下降趋势的方法。

她说:“科学家难以识别储层宿主和发现新型病毒的另一个原因是因为博物馆的采样基地不存在,而不是因为科学家没有采样。” “这是因为没有要求将样本放到博物馆或公共机构的要求。收集动物然后将所有这些样本永久保存在个人冷冻柜中是一个道德问题,直到您退休或丢失所有ID并且无法关联材料为止有了XYZ,这一切都是徒劳的。我们可以做得更好。”

根据Colella的说法,几项研究跟踪了过去几十年中沉积的标本的数量,并显示从1990年代后期开始“急剧下降”。她说:“那里有很多许可证,正在对样本进行采样。这些样本只是没有进入博物馆。”

KU研究人员和她的合著者建议像对待其他类型的科学数据一样对待在野外收集的标本,并使用开放数据模型来确保科学家能够获取当今和未来的博物馆标本。

“我们建议期刊增加开放数据的需求,将标本整合到数据管理计划的现有需求中,以及生物科学的文化转变。作为解决方案的一部分,必须由研究人员,编辑和审阅者共同推动。”

她在标本“所有权”和“管理”之间进行区分。

Colella说:“标本管理通过使用和重复使用标本资源来回答多个科学问题,从而促进标本的民主化,从而最大程度地提高标本的获取和研究潜力,” “如果样品从未在博物馆存档,这对整个科学界都是一种损失。我们是说,如果您有私人标本馆藏,则需要制定计划最终将这些样品存档,这样,如果您没有周围的一切,或者您需要其他人将其存档,他们知道该怎么做。从标本的收集开始就需要制定计划。管理人员必须确保将要收集的资源妥善保管未来和博物馆都可以做到这一点。”

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