这种方法依赖于微量元素、遗传学和稳定同位素等内在生物标志物的使用。我们的实验室继续研究使用天然存在的各种元素的稳定同位素比率作为确定生物材料的大致来源的手段。我在之前的几篇文章中描述了这种方法,但本质上,这项工作最强大的组成部分使用动物部位中氢和氧的稳定同位素比率,并尝试将它们与称为同位素的起源同位素图联系起来。
使用稳定同位素追踪动物部位的起源并不新鲜,20 世纪 80 年代末的早期研究已使用这种方法基于氮等轻元素和铅、锶等重元素来“指纹”非洲象牙的起源。然而,这一突破是将动物组织中稳定的氢和氧同位素比率与降水驱动的等位图联系起来,这主要基于全球降水同位素网络(GNIP)提供的惊人数据集。
我们第一次涉足这一领域是由加拿大环境与气候变化部赞助的,该机构寻求遗传和稳定同位素追踪手段来确定加拿大北极地区北极熊的起源。
作为一种范围广泛的顶级捕食者,该物种是所有动物群中最具挑战性的保护和管理之一,但它们的战利品皮却受到广泛追捧。加拿大的每个北极熊管理区都有严格的收获配额,因此拥有独立的方法将毛皮(通过毛发分析)分配到其声称的区域非常重要。迄今为止,遗传方法的功效尚未被报道,但我们使用碳、氮、氢和氧(δ 13 C、δ 15 N、δ 2 H、δ 18 O)的稳定同位素测量已显示出非凡的前景。
我们检查了 1000 多只熊的毛发,并能够将它们正确地分配到预先存在的管理种群中,准确率约为 80%。重要的是,我们确定了更符合人口生态隔离的同位素管理区域,而不是那些主要是政治性的管理区域。
稳定同位素分析用于调查食品掺假和食品(尤其是葡萄酒)的真实性有着丰富的历史。然而,建立这种方法来回答有关非法野生动物贸易问题的尝试却少之又少。
最近,《跨太平洋伙伴关系全面进步协定》(CPTPP) 要求我的实验室就对两类 CITES 保护物种使用稳定同位素分析的可行性发表评论。这些涉及鲨鱼和鳐鱼的非法贸易以及海龟和陆龟的贸易。
对于陆龟等陆地动物的应用现已很成熟,但读者可能不太熟悉这样一个事实:存在相当明确的海洋等景观,可以用来追踪海洋生物。
同样,稳定同位素测量作为一种法医工具具有重要的前景,可以打击野生动物器官的非法贸易,并提供一种相对便宜的手段来排除种群和原产地。这是我们最近为巴西完善 δ2H 羽毛等景观的动机,作为调查野生鸟类贸易的一种手段,特别是来自该国的鹦鹉。
此外,巴西和整个热带地区的非法野生动物木材贸易是一种犯罪行为,很可能利用同位素测量来推断来源。简而言之,我们非常鼓励各国政府探索这种方法,将其作为对法医工具的可行且低廉成本的贡献。