想象一下，扫描狮子粪便或老鼠粪便，就能立即知道动物吃了什么、吃了多少。得益于新的DNA技术，这变得越来越可行。博士生KevinGroen测试了这些技术在揭示野生动物饮食方面的有效性。

粪便中的DNA可以揭示动物的饮食

“了解动物的饮食对于理解其在自然界中的作用至关重要，”生物学家凯文·格罗恩解释道。“自然就像一个拼图，每一块都与另一块相契合。当一种动物消失时，它会给依赖它的植物或动物带来问题。通过了解动物吃什么，我们可以更好地了解它们在生态系统中的位置以及它们如何相互影响。”

传统方法的缺点

直到最近，动物的饮食研究主要通过分析其胃内容物或粪便来进行。这些传统方法非常耗时，而且需要大量专业知识。“我们通常会寻找毛发、种子或骨头，”格罗恩说。然而，这些方法并不总是可靠的。

“对于没有骨头或毛发的动物，比如软体动物或爬行动物，粪便中通常只剩下很少的东西。另外，你必须杀死动物才能检查其胃内容物。”

观察野生动物也是一种替代方法，但这也很耗时，而且有局限性。“例如，当动物躲起来或只在夜间活动时。这就是为什么我想研究基因分析是否可以提供解决方案，”格罗恩说。

动物粪便中的遗传密码

这些方法背后的想法很简单：当动物吃某种东西时，你应该能够在它的消化道和粪便中找到这些植物或动物的DNA。

通过将找到的DNA与数据库进行比较，您可以确定动物吃了什么。这些方法直到最近才成为可能，因为直到2004年我们才获得了同时读取多条DNA链遗传密码的能力。

动物吃什么与吃多少

格罗恩研究了定量和定性DNA分析的潜力。“通过定量DNA分析，我们可以测量动物吃了多少特定食物来源，”他解释道。

“在定性DNA分析中，我们会查看动物吃过的所有东西，最终得到一个物种列表，其中包括我们发现的所有植物和动物物种。”

了解某种动物吃了多少特定物种的食物很有用，特别是如果你想弄清楚它对特定植物或猎物的依赖程度。“或者，就我而言，了解一只木鼠通过吃洋葱和胡萝卜种子接触了多​​少杀虫剂。我们测试了是否可以使用基因分析来确定这一点。”

在一项实验室研究中，格罗恩给老鼠喂食了0到20颗种子，然后分析种子数量和粪便中DNA含量之间是否存在相关性。他解释说，两者并不一定完全一致。“动物吃下某种食物后，会经过消化系统，DNA会随机分解。因此，吃进去的食物不一定以相同的形式排出。”

但事实上，格罗恩发现，吃了更多种子的老鼠粪便中的DNA也更多。“这种效应在吃了10颗种子后就显现出来了;之后，DNA的数量就不再增加了。”一旦建立了这种关系，就可以用它来确定野生老鼠吃了多少种子。

“我们尝试了这种方法，发现17只老鼠平均每只吃了一粒种子。用传统方法几乎不可能进行这种分析，”Groen补充道。

肯尼亚狮子的饮食习惯

除了老鼠，格罗恩还关注食物链上端的动物：肯尼亚狮子。他与同事一起研究DNA方法是否也能确定动物吃的所有东西。狮子粪便被证明是有用的，尽管有时狮子可能不吃猎物。

“我们发现了相当多来自其他食肉动物的DNA，这极不可能，”格罗恩说。这些DNA很可能在食肉动物标记领地时进入粪便中，从而污染样本。“目前，仍然需要使用传统方法来避免此类错误。”

“理想的情况是将定量和定性方法结合起来，这样我们就能从一个样本中确定动物吃了什么和吃了多少。”格罗恩很乐观：“我认为随着DNA技术的快速发展，这将变得越来越可能。这很好，因为我们越了解动物的饮食，我们就越能保护它们和它们的生态系统。”