文献推荐

eDNA 正在把生物多样性监测转变为高通量、机器可读的数据生产，但要真正支撑生态系统管理，数据必须标准化且可访问。现有方法学指南已覆盖野外与实验室操作流程，真正未解决的是「何时采样」——采样计划与物种物候、DNA 持留时间错配，会直接导致假阴性、资源错配与时间序列误读。作者开发 GOTeDNA（Guidance on Optimal Timing for eDNA）——一个交互式 Shiny 应用，形成「用户上报观测 → 反哺方法学证据」的动态闭环。核心功能包括：标准化数据模板；基于加拿大自大西洋 Maritime 区至东部北极海域大量近岸与离岸数据构建的统计模型；宏条形码检出率查询；野外—实验室—生物信息学流程的对比；逐月物种检出概率；以及采样努力量的推荐。

气候变化下海洋鱼类的极向分布区扩张被广泛报道，但追踪物种北界仍很困难。作者整合了日本沿海自采样本与 All Nippon eDNA Monitoring Network（ANEMONE）数据库的测序数据，构成 2904 份海水 eDNA 样本、1290 种鱼类、36 247 条出现记录（2017—2024）的大型数据集，并与三类既有生物地理数据基础设施交叉比对：GBIF/OBIS 出现记录、Aquamaps 模型化核心栖息地、IUCN 专家分布图。结果识别出 126 种鱼类的 eDNA 北界显著超出三类参考数据集的记录，其中包括可能越冬的亚热带偶见种、经济重要种与小体型隐存种。在采样密集年份，eDNA 检出的分布区外记录数量最高达 IUCN 的 511 条、Aquamaps 的 1069 条。

雪堆黏菌（nivicolous myxomycetes）在融雪时于山地结实，其变形体营养阶段则隐匿于土壤中不可见。作者将 172 份子实体标本的 18S rDNA 条形码（48 个核糖体型）与同标记的土壤宏条形码（187 份样本、730 个 ASV）在海拔与林冠梯度上配对分析。仅 7.2% 的雪堆型条形码变体被两种方法共同检出；对同一公园的第二次子实体调查未增加任何新的土壤匹配，且与首次调查仅共享 26% 的核糖体型。结论：两种方法互补，任一方单独使用都无法给出充分名录。土壤群落呈超多样性，以 ASV 替换为主导，两公园间组成显著分异；林冠影响两地组成、但仅影响其中一地的丰富度。

根系生物量中物种相对丰度的确定是植物群落研究的核心难题。宏条形码常被用来把 reads 比例换算为质量比例，但既往结果好坏参半。作者用 4 个焦点物种构建校准混合样，检验 rbcL 叶绿体基因的「质量比例—reads 比例」关系如何随采样年份、土壤深度、非靶标 reads 占比变化，并检验把这些解释变量纳入预测模型能否提高准确度。结果显示：该关系随年份与非靶标 reads 比例显著变化，随扎根深度变化较弱；将上述因素纳入模型后预测精度提升。次要目标是确定准确预测所需的最少校准梯度数与测序深度。

评估栖息地利用、空间分布与栖地忠实性，对受胁海洋物种保护至关重要，但稀有、难以目击的物种在复杂环境中极难监测。西印度洋的儒艮（Dugong dugon）种群极小、破碎、监测困难。本研究为这一受胁海牛类开发了一套基于物种特异性 qPCR 的低成本、野外适配 eDNA 工作流，用于大规模监测。在莫桑比克（该区域唯一残存大种群所在地）沿调查样线采样，系统评估三类关键变量对检出率的影响：（i）垂直采样位置（表层、近底层、沉积物）；（ii）过滤策略；（iii）DNA 提取方案。所用 qPCR 检测体系为本研究独立开发并验证。

南部长冠雉（Casuarius casuarius）是热带雨林中的大型食果鸟类，生态作用关键，但用传统方法极难定位与调查；其分布与移动的关键信息仍很缺乏。针对大型、移动性强的陆生脊椎动物——尤其是以空气为采样介质——的 eDNA 应用仍很有限。作者开发并验证了一套高灵敏度物种特异性 TaqMan eDNA 检测体系，并在圈养与已知分布点的野外现场，用空气样本与水样本双重介质评估其表现。长冠雉因移动性强、局域密度低、纯陆生生态，是 eDNA 检测的生物学难题案例。结果显示，空气与水两种来源的 eDNA 均能提供实用、非侵入的监测手段。

大型河流支撑高生物多样性，却对监测构成挑战：常规低频 eDNA 调查常漏检稀有类群，且可能把瞬时外源 DNA 误判为本地物种。作者在长江某固定站点开展为期一年、逐日的 eDNA 监测，评估采样频率的影响并区分本地与外来信号。共检出 210 个鱼类分类单元，其中 124 个确认为本地种。鱼类多样性呈强时间波动，暖季达峰。降采样分析显示：季度采样仅能回收约 30% 的年度多样性（主要漏掉稀有种），而采样间隔 ≤3 天可回收 >90%。针对外源污染，作者用逐日 eDNA 谱训练随机森林分类器，其中「环境耦合得分」（量化 eDNA 与水质动态的同步性）是最强预测因子，AUC 达 0.727，显著优于传统的基于丰度阈值的方法。

要记录加速的全球生物多样性下降，需要能覆盖大空间尺度、可重复时间序列的监测工具。空气 eDNA 分析是新兴手段，但尚不清楚其能否在陆域景观上保留连贯的生态信号，抑或因大气混合与 DNA 传输而过度弥散、无法解析有意义的宏观生态格局。作者沿澳大利亚西南部一条重复行驶的 1155 km 路线（穿越西南澳生物多样性热点及相邻内陆区）开展车载空气 eDNA 采样，以约 26 km 间隔取样，用靶向植物、脊椎动物与节肢动物的多套宏条形码检测，并以广义相异性模型（GDM）评估群落周转的环境驱动因子。

采样环境核酸（eDNA 与 eRNA，合称 eNA）可高效探查水生生物分布。由于 eRNA 本身比 eDNA 不稳定，它可能提供时空精度更高的生物信息，但这种易降解性也带来独特的方法学挑战，使「eDNA 方案能否直接用于 eRNA 样品」长期不明。作者以大口黑鲈（Micropterus salmoides）线粒体 cytb 基因的天然 eRNA 与 eDNA，以及蓝鳃太阳鱼（Lepomis megalotis）组织的 DNA/RNA 为材料开展实验：先做降解实验检验冷藏（eDNA 样品最常用的保存方式）对线粒体信使 eRNA（emRNA）的保存效果，再比较一系列长期保存与 emRNA/eDNA 共提取方案。核心结论：尽管 eRNA 易降解，为 eDNA 开发的方法可以较容易地改造用于 emRNA ——与「eRNA 必须全套专用流程」的预期相反。

eDNA 宏条形码是生物多样性监测的革命性工具；此外，eDNA 还能在单物种检测体系中检出核基因组突变的存在及其频率。在农业系统中，这可用于检测并估算害虫种群中抗药性突变的相对频率，从而实现更精准的抗性治理。作者检验了用 eDNA 检出并定量电压门控钠通道（VGSC）突变（赋予对拟除虫菊酯抗性）的可行性，对象为甘蓝茎跳甲（CSFB，Psylliodes chrysocephala）。先做实验室实验：让携带已知抗性突变的甲虫与白菜（Brassica rapa）叶片接触；再开展两项野外实验——其一，采集油菜（B. napus）叶片与单头甲虫，比较 eDNA 与常规标本基因分型得到的 SNP 相对频率；其二，用既往采集的油菜茎部混合样本，回溯不同田块的抗性演化。