1995年，當狼群回到黃石公園時，沒有人想到掠食者會通過對其他動植物的級聯(lián)效應(yīng)，從字面上改變國家公園的河流路線。現(xiàn)在，斯坦福大學開發(fā)的方法有望預(yù)測某些物種變得更加普遍或完全消失時的生態(tài)系統(tǒng)變化。

快速，低成本的技術(shù)在《生態(tài)與進化前沿》中進行了概述，它是第一種分析動物糞便中殘留的DNA的方法，以繪制出一個陸地系統(tǒng)中復(fù)雜的物種相互作用網(wǎng)絡(luò)。它可以幫助重新定義我們所知道的保護，識別原本很難找到的物種，并通過重新引入本地滅絕物種來指導(dǎo)全球努力使廣大地區(qū)野生化。

研究的主要作者，生物學博士喬丹娜·邁爾(Jordana Meyer)表示：“不僅僅是我們可以迅速捕獲該地區(qū)的生物多樣性。斯坦福大學人文與科學學院的候選人。“我們還可以量化物種之間的間接聯(lián)系程度，例如特定捕食者的行為如何影響某個地區(qū)的植被。這使我們能夠測量對系統(tǒng)必不可少的物種或特別脆弱的物種的影響。”

正如引入物種(例如黃石狼)會產(chǎn)生廣泛影響一樣，它們的消失可能以科學家難以預(yù)測的方式造成毀滅性的破壞。梅耶的工作主要集中在非洲野生動植物上，他在剛果民主共和國親眼目睹了這種影響。那里，犀牛和大象等大型食草動物的流失，導(dǎo)致曾經(jīng)放牧的這些曾經(jīng)大量耕種的草原稀樹草原萎縮。

隨著人類對野生場所的影響加速，有效的保護和生態(tài)系統(tǒng)管理將需要更快速，更便宜的非侵入性技術(shù)來捕獲生物多樣性的變化并量化物種之間的相互作用。最有前途的工具之一是對留在動物體內(nèi)的材料(例如頭發(fā)和皮膚)中所謂的環(huán)境DNA的研究。提取DNA后，科學家對其進行測序并將其與在線數(shù)據(jù)庫進行比較，以識別特定區(qū)域中存在的生物。與傳統(tǒng)方法(例如實時陷印，動物追蹤和相機陷印)相比，這是一個相對較快，維護成本較低的過程。

研究人員在斯坦福大學占地1,193英畝的賈斯珀里奇生物保護區(qū)工作，利用他們的技術(shù)分析了食肉動物(如山獅)，雜食動物(如灰狐貍)和食草動物(如黑尾鹿)的糞便。通過識別這些動物飲食中的DNA，研究人員構(gòu)建了極為詳盡，數(shù)據(jù)豐富的食物網(wǎng)，并與其他動物調(diào)查和保護區(qū)中的長期相機陷阱研究相比，準確地捕獲了該地區(qū)的生物多樣性。