Проучванията в зоологическата градина показват, че разтоварването на ДНК от въздуха може да помогне за проследяването на застрашени видове: NPR

Изследователите са успели да открият ДНК от слоновете в зоопарка в Копенхаген, просто като вземат проби от въздуха наблизо.

IDA MARIE ODGAARD/Ritzau Scanpix/AFP чрез Getty Ima

Скриване на надписа

Превключвател за надписи

IDA MARIE ODGAARD/Ritzau Scanpix/AFP чрез Getty Ima

Изследователите са успели да открият ДНК от слоновете в зоопарка в Копенхаген, просто като вземат проби от въздуха наблизо.

IDA MARIE ODGAARD/Ritzau Scanpix/AFP чрез Getty Ima

Съществена част от защитата на застрашените видове е да знаете къде живеете. Сега изследователите казват, че са открили мощен нов инструмент, който може да помогне: разтоварване на ДНК от въздуха.

„Това е малко луда идея“, признава Елизабет Клеър, молекулен еколог от Йоркския университет в Торонто, Канада. „Всъщност изсмукваме ДНК от небето.“

Но работи. Групата на Клер беше една от двете групи Публикувайте листа в списанието актуална биология Четвъртък показва, че десетки животински видове могат да бъдат открити просто чрез вземане на проби от въздух.

Идеята за „луд“

Използването на екологична ДНК или eDNA за проследяване на видовете не е нищо ново. От няколко години изследователите използват ДНК във водата за проследяване на водни животни. Те също така успяха да вземат eDNA от растения, плаващи във въздуха.

„Едно от нещата, които открихме в изследването на eDNA, е, че всяка среда на околната среда (вода, почва, сняг и т.н.) има потенциала да съдържа ДНК, от която можем да пробваме“, Стивън Ф. Шпеер, биолог-изследовател от Геоложката служба на Съединените щати, пише по имейл. Спиър използва eDNA, за да проследи вид саламандър, известен като хелбендър.

Но идеята за използване на eDNA от въздуха за проследяване на голямо диво животно като носорог или жираф все още звучи „луда“ за Кристин Боуман, изследовател в Институт GLOBE в университета в Копенхаген в Дания и водещ автор на втората статия в Current Biology.

Боуман и нейният екип излязоха с идеята независимо от групата на Клер преди няколко години. Тя се опитваше да измисли странна изследователска идея за датска фондация, която финансира дистанционна наука.

„Накрая толкова се разочаровах, че просто изкрещях: „Не! Трябва да е още по-лудо! Трябва да е като изсмукване на животинска ДНК от въздуха! „

Тя се придържа към идеята и в крайна сметка осигурява финансиране и наема постдок на име Кристина Лингард. Първата задача на Lynggaard беше да разбере какъв вид устройство може да използва екипът, за да изхвърли eDNA от въздуха.

„Опитахме три различни устройства, като едното беше прахосмукачка, а едното беше търговско“, казва Лингард.

Проработи. Те можеха да вземат проби от ДНК просто като го използват, въпреки че беше „много шумно“. Lynggaard също използва някои домашно приготвени проби, които използват малък вентилатор, като например компютърен вентилатор, монтиран в 3D отпечатан корпус. Те работеха добре и бяха много по-тихи и по-енергийно ефективни. Боман вярва, че те биха били най-полезни за действително вземане на проби в дивата природа.

Приказка за две зоологически градини

За да проработи експериментът, екипът се нуждаеше и от добро място за търсене на ДНК на животното.

„Разбрахме, че сме базирани в Копенхаген… имахме зоологическа градина в Копенхаген“, спомня си Бауман. Беше като зоологическа градина, построена специално за този експеримент: повечето от животните не са местни, така че всъщност се придържат към ДНК анализ.

READ  Пчелен рояк убива над 60 застрашени пингвини в Южна Африка

„Ако забележим фламинго, сме сигурни, че не идва от никъде, освен от заграждение за фламинго“, казва тя.

Екипът взе проби от целия зоопарк. Те бяха шокирани. Те уловиха 49 вида животни, включително носорози, жирафи и слонове.

„Дори открихме риби гупи, които живееха в езерото в дом с тропически гори“, казва Боуман. „Беше просто толкова невероятно.“

Междувременно Елизабет Клеър, също свързана с Лондонския университет Queen Mary, вземаше проби в открит зоопарк в Кеймбриджшир, Великобритания.

Екипът й успя да открие 25 вида, дори някои животни, които не принадлежат на зоологически градини: „Неща като евразийския таралеж, който е застрашен в Обединеното кралство“, казва Клеър. Рейнджърите на парка проверяват, за да видят таралежи, които бродят из района.

Двете групи щяха да се представят в научно списание, когато научиха за работата на другата.

Клеър си спомня: „Събудих се от този изблик на текстови съобщения от мои съавтори, които казват: „Има още един документ, виждал ли си това?“

Клеър и Боуман се познаваха и вместо да се надпреварват да пуснат първа публикация, двете групи се свързаха и решиха да публикуват констатациите си като двойка.

„Ние независимо потвърждаваме, че това работи за нас и за всички останали“, казва Клеър. „Мисля, и двамата мислим, че листата са по-силни заедно.“

Може ли ДНК във въздуха да помогне за проследяването на застрашени видове?

Има много въпроси без отговор. От една страна, казва Клеър, изследователите все още не са сигурни каква еДНК всъщност откриват. Това може да бъде кожата, слюнката или дори урината или изпражненията.

Освен това „имаше някои видове, които никога не сме открили, въпреки че знаехме, че съществуват“, отбелязва тя. Липсва й глутницата измамени вълци, въпреки че може да ги помирише из цялата зоологическа градина. Лингард казва, че екипът им е пропуснал хипопотамите в зоопарка в Копенхаген.

„Виждам сегашното състояние на eDNA във въздуха, много подобно на това, когато първите документи за водна eDNA бяха публикувани преди повече от десетилетие“, казва Стивън Спир, биолог на USGS, който не е бил свързан с нито една от групите.

Той вярва, че са необходими повече изследвания, за да се покаже как може да се приложи вземането на проби от въздух от eDNA: „Тази технология ще работи ли последователно с животни, които са по-малки или по-подвижни? Как се сравнява с други методи като капани за камери? Най-добрият начин за вземане на проби и събираме eDNA от въздуха?“

От своя страна Клеър е нетърпелива да се потопи в отговора на тези въпроси, развивайки вземането на проби от въздуха от eDNA в крайъгълна техника за съхранение.

„Имам тази визия за глобално разгърнато вземане на проби, което може да вземе ДНК от всички тези различни източници, от почва, мед, дъжд, сняг, въздух и вода, и да я подреди на място и да изпрати данните на сървъри“, казва тя. Целта ще бъде глобална система за биомониторинг на животните по света. „Нямаме координирана система за това.“

Клеър вярва, че отговорите на някои от най-трудните въпроси в опазването могат буквално да бъдат точно пред лицата ни, висящи във въздуха.