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本文承諾：在文章撰寫過程中，沒有任何蟲子受到傷害，但人類的心靈就不一定了。

撰文 | 二七

審校 | clefable

我大概會永遠記得那個秋天的上午：我走進辦公室，像往常一樣給自己泡了杯茶，一些茶葉碎在水面上漂了起來。喝了一口之后，我注意到水面上的一片碎屑的形狀不太妙：棕褐色、分節、長毛。憑借我淺薄的昆蟲學知識，這大概是節肢動物門、昆蟲綱、蜚蠊目某只不幸個體的一條附肢——說得更直白一些，這是一條蟑螂腿。

在食物中吃出蟲子或許是所有人都會經歷的事情。事實上，食物中蟲子碎片的豐富程度基本超越了你的想象。以美國食品和藥品監督管理局（FDA）的標準為例，平均每 100 克巧克力中，只要蟲子碎片的數量低于 60 個就算合格。除此之外，更讓人無法注意到的，是食物中另一種看不見的蟲子痕跡——在最近發表于《生物學通訊》的一項研究中，研究者在一個綠茶茶包內，檢測出了 400 多種蟲子的 DNA。

圖片來源：Food Defect Levels Handbook/FDA

嚴格意義上的昆蟲只包括節肢動物門昆蟲綱內的物種，我們常說的許多 " 蟲子 "（例如蜘蛛和蝎子）都不在此列。本文主要討論陸地節肢動物種群的多樣性，因此文中的 " 昆蟲 " 泛指通俗意義上的，容易令部分人群毛骨悚然的 " 蟲子 " 們。

DNA 隨風飄逝

首先，你可以放心，這項研究找到的是蟲子的 DNA，并不代表茶包里有 400 種蟲子的碎片——至少不是那種肉眼可見，會導致心理或生理不適的蟲子碎片。

曾有研究推測，一個人平均每小時會脫落大約 20 000 000 個皮膚細胞，其中包含了巨量的 DNA 的片段。其他生物也是一樣：即使是一只非常小的昆蟲，一生中也在不斷將富含 DNA 的外殼、唾液、血淋巴（蟲子的 " 血液 "）甚至糞便排放到它生活的地方，這些 DNA 碎片會分散在水、土壤甚至空氣中，被稱為環境 DNA（eDNA）。

研究者在樹懶附近收集空氣樣本（圖片來源：Christian Bendix）

這些 " 隨地亂扔 " 的 DNA 徹底改變了生態學家監測和追蹤野生動物的方式。研究者不需要苦苦蹲守在監控前，而是可以通過環境采樣發現動物生活的痕跡。今年早些時候，丹麥哥本哈根大學的研究者曾在哥本哈根動物園的 3 個不同地點分別采集了幾十份空氣樣本，從中檢測到了 49 個物種的 eDNA。其中不僅識別出了動物園內飼養的動物，還檢測到了在動物園附近生活的野生動物，甚至還有動物的食材——例如雞肉和牛肉——的 DNA 碎片。

而這次研究者在茶包里發現的，也正是蟲子的 eDNA。

看到蟲子

亨里克 · 克雷溫克爾（Henrik Krehenwinkel）是德國特里爾大學（University of Trier）的遺傳生態學家，從本科時開始，克雷溫克爾就對昆蟲很感興趣，尤其是它們如何因人類的影響而變化。已經有大量研究發出過警告，昆蟲的多樣性和數量都在加速減少，這可能會導致無法估量的生態災難。與此同時，也有許多研究者發現，當他們想更精確地預測昆蟲數量的變化趨勢時，卻缺少長期數據作為支撐。

事實上，這與昆蟲生態學的研究方法息息相關。在克雷溫克爾上學時，想要了解一個地區的昆蟲種群，通常需要采取被動采樣的方法，例如設置一個誘捕器，把蟲子 " 騙進來 " 研究。問題在于，無論研究者采取怎樣的誘捕方法，通常都只能窺探到某個特定類群的昆蟲，很難一次獲取當地所有昆蟲種群的數據。

一種常見的昆蟲誘捕裝置（圖片來源：Caspar A. Hallmann et al., 2017 )

另一個麻煩的地方在于，昆蟲與植物互動的方式多種多樣，也許是食用、授粉或是在植物上 " 安家 "，但無論是哪一種關系，誘捕器都很難告訴我們。

因此，包括克雷溫克爾在內的生態學家對 eDNA 抱有很大期望。理論上講，節肢動物在葉片表面留下的咀嚼痕跡或是糞便中，應當保存了大量的 DNA 碎片。

茶包里的生態故事

在德國特里爾，有一個植物標本庫。在 35 年來，這里的管理員致力于收集德國各類植物的標本。克雷溫克爾開始思考，是否有可能從這些標本上提取到節肢動物的 DNA。一個簡單的測試就給出了答案：這些樣本完美地留下了節肢動物的 DNA 碎片，甚至足夠研究者重建過去 35 年來德國森林生態系統中昆蟲群落的變化。

這樣的成果的確有些出乎克雷溫克爾預料。畢竟已經過去了 35 年，如果是在室外，葉片上的 DNA 碎片會很容易被紫外線分解或是被雨水沖刷掉。他推測，這可能是因為植物標本儲存在干燥和黑暗的環境中，讓 DNA 可以比較穩定地保存下來。這讓克雷溫克爾想起了另一種同樣儲存在干燥、黑暗條件下的植物制品——茶。

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相比植物標本庫的標本，茶葉的獲取難度瞬間降低了——研究團隊幾乎是隨便在當地超市買了幾十個茶包，包括不同品牌的兩種綠茶和一種花茶。與典型的 eDNA 檢測過程不同，研究者并沒有清洗植物材料（或者也可以說是泡茶？）并過濾浸泡液中的 DNA 顆粒，而是直接嘗試從茶葉碎中提取 DNA。

當然，其中絕大多數 DNA 都來自植物自身，但研究者利用昆蟲與植物 DNA 的一個關鍵序列差異，識別出了其中非常少量的來自昆蟲的 DNA。在所有的 40 個茶葉樣本中，總計回收了 3264 種節肢動物的 DNA 的片段，覆蓋了 3 個綱、22 個目的 1279 個物種。僅僅在 100 毫克的綠茶樣品中，就識別出了 400 多種節肢動物的 DNA 痕跡，蜘蛛、蟑螂、螨蟲、蒼蠅、蝴蝶、螳螂等等都有。

說實話，克雷溫克爾也被這樣的數字驚呆了。他和同事懷疑，是茶葉的加工方式導致了這種驚人的多樣性——當茶葉被磨碎時，來自整個種植地區的 DNA 被混合在了一起。換句話說， 從一個小小的茶包里，我們也許能一窺整片茶田的昆蟲生態。

喂！三點幾嚟，做 * 啊做！觀察茶田生態系統先啦！

每一個茶包里也許都包含著一段當地生態系統的故事。無論是從博物館里的植物樣本，還是從茶包里的茶葉碎片，研究者都希望能夠閱讀出更多關于昆蟲的重要信息——你或許不喜歡它們，但它們在看不見的地方支撐著我們所賴以生存的生態系統。

關于對這項研究的感想，這里摘錄一段《科學家》（The Scientist）雜志與研究者的采訪：

記者：" 最后一個問題，你愛喝茶嗎？"

克雷溫克爾：" 我喝咖啡比較多 ……"