贝丝·夏皮罗博士是一位古基因学家，她运用基因组学技术研究物种如何灭绝，以助力当今的保护工作。
她的团队从阿拉斯加一座岛屿的冰封湖泊中提取DNA，揭开了该岛猛犸象种群灭绝的秘密。
栖息地之间的连通性是保护当今濒危物种的重要因素，它使物种能够躲避极端天气事件。
每年夏天，阿拉斯加圣保罗岛上的孩子们都会到希尔湖中消暑。这座湖是一座已灭绝火山的火山口湖，孩子们对湖底隐藏的秘密一无所知。
正是在这里，科学家们在一次冬季考察中，揭开了导致世界上最后一批猛犸象灭绝的原因，以及灭绝发生的时间。
贝丝·夏皮罗博士是一位古基因学家，她共同主持古基因组学实验室，该实验室位于加利福尼亚大学圣克鲁兹分校。
她的团队运用现代基因组学技术，基于DNA回溯过去，以了解物种和种群如何随时间演化。随后，他们将这些经验应用于当今濒危物种的保护工作。
冰河时代生活在北半球的动物，包括野牛、狼、猛犸象和马，其遗传物质保存得尤为完好。
夏皮罗博士能够从牙齿等样本中提取DNA，借以了解物种在遗传上有何差异，并判断种群何时在增长、何时在缩减，个体动物何时可能进行远距离迁徙，以及何时无法迁徙。
“连通性是许多此类物种灭绝历程中的关键环节，”夏皮罗博士说。
圣保罗岛猛犸象的命运也是如此。
猛犸象是何时在地球上生活的？
猛犸象曾在北美大陆生活，直至约1万年前，但它们在两个地方存活的时间要长得多：圣保罗岛，以及俄罗斯北极地区的弗兰格尔岛。在那里发现的牙齿仅有4000年历史。
圣保罗岛是一座火山岛，直到约9000年前，它都通过白令陆桥与大陆相连，动物得以自由往来。
但随着气候变暖、海平面上升，该岛与大陆隔绝，猛犸象也因此被困。它们是岛上唯一的大型哺乳动物，没有天敌。在达沃斯BetaZone论坛环节上发言时，夏皮罗博士表示，这里本可以成为一个“猛犸象的乌托邦”。
一座湖泊如何揭示了所发生的事情？
夏皮罗博士解释道：“湖泊是古DNA的绝佳来源，因为夏季时它们会汇集大量遗传物质。希尔湖是圣保罗岛上唯一的淡水来源，因此所有动物都会前来饮水，它们排出的DNA会沉降到湖底并随即冻结。
“随着时间推移，就会形成一层层堆积，宛如地层一般，记录了从过去到现在岛上每一种曾经存在的生物。我们意识到，如果能获取这些样本，就能弄清楚当时岛上有哪些生物、它们何时存在，以及它们与谁为伴。”
在希尔湖的冬季考察中，夏皮罗博士的团队穿透湖面冰层，钻至湖底的砾石层，并提取了一段岩芯。
他们后来得知，这些遗传物质可追溯至1.7万年前。
“我们从最深处到最表层，逐段提取微小的DNA样本，直至当今，并在其中寻找猛犸象的DNA。我们还研究了植被以及湖泊本身的组成成分，以判断其是否随时间发生了变化。例如，微观藻类和微型动物能够告诉我们，这座湖泊是否含盐，以及它有多浅。”
世界经济论坛在应对气候变化方面做了哪些工作？
圣保罗岛的猛犸象为何死亡？
所有这些数据像拼图一样拼合在一起，向夏皮罗博士揭示了当时发生的一切。
猛犸象的DNA从湖底一直延续到约5600年前。夏皮罗博士表示，植被并未发生变化，因此它们并不缺乏食物。
“但湖泊的其他方面都发生了变化：水的化学成分改变了，沉积物的堆积速率也改变了。原本以清澈、深层淡水为生的微生物群落，完全转变为偏好生活在极浅、浑浊且略带咸味水体中的群落。”
这一切都表明，圣保罗岛曾遭遇一场严重的极端天气事件，即干旱。湖泊开始干涸，猛犸象失去了饮水来源。
“如果这件事发生在1.3万年前，猛犸象本还有另一条出路。它们本可以前往大陆，寻找其他淡水来源。但它们做不到，因为它们身处一座与大陆完全隔绝的岛屿上，进退无路。于是，它们走向了灭绝。”
我们如何在今天保护孤立的栖息地？
夏皮罗博士警告说，曾导致圣保罗岛猛犸象灭绝的隔离状况，如今正威胁着其他物种和生物多样性。
“岛屿化有着不同的表现形式：我们选定加以保护的栖息地，并非被水环绕，而是被农场和农业用地、道路、公路和高速公路，以及各种规模的城市所包围。
“这使得生活在这些岛屿式栖息地中的动植物处于危险境地。一场极端天气事件，或是天敌或疾病的入侵，都可能打破这些栖息地内部的相互作用平衡，从而可能导致物种灭绝。”
对其他古代动物的研究，从猛犸古犀到北极马和狮子等物种，同样使用了这一方法，也表明连通性是导致灭绝的关键因素。
“幸存下来的种群在地理和遗传上日益彼此隔绝，每个岛屿式种群都像是自成一体的微小孤立单元。”
任何保护和保存濒危物种的计划，都必须为动物提供逃生路线，使其能够在栖息地之间迁移，或在气候变暖时寻找新的栖息地。
“这可能意味着修建跨越公路的生态天桥，让动物能够穿越公路。我们可以建设绿道、绿色屋顶、城市公园，以及沿河流和道路的绿色走廊，而不是仅仅修建墙体或屏障，从而进一步割裂这片本已支离破碎的景观。”
黄石至育空保护倡议就是一个这样做的组织的例子，其目标是将美国西部的黄石国家公园与加拿大的育空地区连接起来，而夏皮罗博士的大部分工作都在育空地区开展。
“生物多样性的可持续未来需要创造力，”她说，“但也需要协作。”
