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。喝了一口之後，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。憑藉我淺薄的昆蟲學知識，這大概是節肢動物門、昆蟲綱、蜚蠊目某隻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像。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於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——在最近發表於《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。
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」（例如蜘蛛和蠍子）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，並不代表茶包里有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20000000個皮膚細胞，其中包含了巨量的DNA片段。其他生物也是一樣：即使是一隻非常小的昆蟲，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）。
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，而是可以通過環境採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個不同地點分別採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。
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，通常需要採取被動採樣的方法，例如設置一個誘捕器，把蟲子「騙進來」研究。問題在於，無論研究者採取怎樣的誘捕方法，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
另一個麻煩的地方在於，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」，但無論是哪一種關係，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，這裡的管理員致力於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乾燥和黑暗的環境中，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乾燥、黑暗條件下的植物製品——茶。
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，研究者並沒有清洗植物材料（或者也可以說是泡茶？）並過濾浸泡液中的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、蟎蟲、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。無論是從博物館裡的植物樣本，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於昆蟲的重要信息——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。
關於對這項研究的感想，這裡摘錄一段《科學家》（The Scientist）雜誌與研究者的採訪：
記者：「最後一個問題，你愛喝茶嗎？」
克雷溫克爾：「我喝咖啡比較多……」
