當(dāng)您想象參觀自然歷史博物館時(shí)，想到的第一件事可能是恐龍骨骼或動(dòng)物標(biāo)本剝制的動(dòng)物。然而，在訪客展示的背后，正在進(jìn)行對(duì)從世界各地收集的標(biāo)本的高級(jí)研究。而且，這項(xiàng)工作構(gòu)成了大流行防范的重要防線。

堪薩斯大學(xué)生物多樣性研究所的研究會(huì)員，KU自然歷史博物館的現(xiàn)任哺乳動(dòng)物助理館長(zhǎng)喬斯林·科雷利亞(Jocelyn Colella)表示，博物館是一種分散的病原體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。在《科學(xué)》雜志最近發(fā)表的一篇文章中，科萊拉及其同事認(rèn)為，在COVID-19之后，擴(kuò)大的生物多樣性基礎(chǔ)設(shè)施將成為大流行防范中必不可少的防線。

她說(shuō)：“博物館參觀者看到了標(biāo)本，但成千上萬(wàn)的標(biāo)本被安全地保存在幕后-博物館館長(zhǎng)負(fù)責(zé)確保標(biāo)本得以保存并可供未來(lái)研究使用。” “五十年前，我們還沒(méi)有對(duì)DNA進(jìn)行測(cè)序。但是現(xiàn)在，我們可以將保存了數(shù)十年甚至幾個(gè)世紀(jì)的標(biāo)本用于分子研究。我們?cè)谏锒鄻有匝芯克鶕碛袔讉€(gè)液氮杜瓦瓶，來(lái)自世界各地的各種動(dòng)物的冷凍組織。這些組織可用于對(duì)整個(gè)基因組進(jìn)行測(cè)序，以識(shí)別動(dòng)物如何適應(yīng)或應(yīng)對(duì)不斷變化的條件。”

科萊拉說(shuō)，這些收集物可以保存標(biāo)本，還可以捕獲以該生物為宿主的微生物群落。

她說(shuō)：“您還可以對(duì)所有這些冷凍組織中的病毒，細(xì)菌和真菌進(jìn)行測(cè)序，因此，您不僅可以獲得有關(guān)宿主生物或哺乳動(dòng)物的信息，而且還可以獲得有關(guān)其整個(gè)群落的信息。”

由于人類一半以上的新出現(xiàn)的疾病都來(lái)自野生生物，例如COVID-19(科學(xué)家認(rèn)為它們是從馬蹄蝠跳到人類的)，因此博物館標(biāo)本擁有確定其起源以及更好地了解和抗擊這些疾病所需的遺傳線索。病原體-尤其是在新興的人畜共患病高風(fēng)險(xiǎn)國(guó)家中，例如物種多樣性高且人與野生動(dòng)物接觸頻率高的國(guó)家。

“隨著人口的增長(zhǎng)，我們繼續(xù)與新的，不同的和更多的動(dòng)物接觸。這增加了這些疾病外溢事件的風(fēng)險(xiǎn)，”科萊拉說(shuō)。“自然歷史博物館的收藏品很酷，那就是我們需要進(jìn)行時(shí)間采樣。您可以一遍又一遍地調(diào)查相同的區(qū)域，對(duì)各種不同的動(dòng)物進(jìn)行采樣，這使我們對(duì)病毒已經(jīng)存在了多久以及在何處有了一種感覺(jué)。來(lái)自。”

KU研究人員以漢坦病毒為例，其中生物多樣性集合與疾病控制中心合作，幫助抵抗了從動(dòng)物進(jìn)入人類的疾病。

“與當(dāng)前的COVID-19大流行平行，1993年在美國(guó)西南部發(fā)生了漢坦病毒的外溢事件，導(dǎo)致許多人死亡，我們不知道它來(lái)自何方，”科雷拉說(shuō)。“疾病預(yù)防控制中心要求西南生物學(xué)博物館幫助找到該病毒的宿主，他們確定了鹿小鼠為病源。研究人員隨后又回到這些歷史悠久的哺乳動(dòng)物收藏中，發(fā)現(xiàn)這種疾病是在嚙齒動(dòng)物種群中進(jìn)行的。病毒傳播到人類之前已經(jīng)有十多年的歷史了，這種信息使我們對(duì)從這種病毒在嚙齒動(dòng)物中出現(xiàn)到對(duì)人類有害-發(fā)生了什么變化之間發(fā)生了什么有一個(gè)進(jìn)化的觀點(diǎn)，這使我們能夠做出反應(yīng)并預(yù)防將來(lái)爆發(fā)。”

盡管自然歷史博物館對(duì)人類健康的重要性從未如此高，但近年來(lái)，存放在生物多樣性收藏中的標(biāo)本數(shù)量實(shí)際上正在下降。

剛在BioScience上發(fā)表的Colella及其同事撰寫的第二篇論文概述了扭轉(zhuǎn)這種下降趨勢(shì)的方法。

她說(shuō)：“科學(xué)家難以識(shí)別儲(chǔ)層宿主和發(fā)現(xiàn)新型病毒的另一個(gè)原因是因?yàn)椴┪镳^的采樣基地不存在，而不是因?yàn)榭茖W(xué)家沒(méi)有采樣。” “這是因?yàn)闆](méi)有要求將樣本放到博物館或公共機(jī)構(gòu)的要求。收集動(dòng)物然后將所有這些樣本永久保存在個(gè)人冷凍柜中是一個(gè)道德問(wèn)題，直到您退休或丟失所有ID并且無(wú)法關(guān)聯(lián)材料為止有了XYZ，這一切都是徒勞的。我們可以做得更好。”

根據(jù)Colella的說(shuō)法，幾項(xiàng)研究跟蹤了過(guò)去幾十年中沉積的標(biāo)本的數(shù)量，并顯示從1990年代后期開始“急劇下降”。她說(shuō)：“那里有很多許可證，正在對(duì)樣本進(jìn)行采樣。這些樣本只是沒(méi)有進(jìn)入博物館。”

KU研究人員和她的合著者建議像對(duì)待其他類型的科學(xué)數(shù)據(jù)一樣對(duì)待在野外收集的標(biāo)本，并使用開放數(shù)據(jù)模型來(lái)確保科學(xué)家能夠獲取當(dāng)今和未來(lái)的博物館標(biāo)本。

“我們建議期刊增加開放數(shù)據(jù)的需求，將標(biāo)本整合到數(shù)據(jù)管理計(jì)劃的現(xiàn)有需求中，以及生物科學(xué)的文化轉(zhuǎn)變。作為解決方案的一部分，必須由研究人員，編輯和審閱者共同推動(dòng)。”

她在標(biāo)本“所有權(quán)”和“管理”之間進(jìn)行區(qū)分。

Colella說(shuō)：“標(biāo)本管理通過(guò)使用和重復(fù)使用標(biāo)本資源來(lái)回答多個(gè)科學(xué)問(wèn)題，從而促進(jìn)標(biāo)本的民主化，從而最大程度地提高標(biāo)本的獲取和研究潛力，” “如果樣品從未在博物館存檔，這對(duì)整個(gè)科學(xué)界都是一種損失。我們是說(shuō)，如果您有私人標(biāo)本館藏，則需要制定計(jì)劃最終將這些樣品存檔，這樣，如果您沒(méi)有周圍的一切，或者您需要其他人將其存檔，他們知道該怎么做。從標(biāo)本的收集開始就需要制定計(jì)劃。管理人員必須確保將要收集的資源妥善保管未來(lái)和博物館都可以做到這一點(diǎn)。”