ДНК из воздуха можно использовать для идентификации наземных животных

Сразу две группы ученых — из Дании и Великобритании — отбирали ДНК из воздуха (environmental DNA, eDNA) в разных локациях двух зоопарков. Первая команда идентифицировала 49 видов, а вторая — 25. Среди этих видов были обитатели зоопарка, животные, населяющие окрестности, а также разводимые для пропитания других животных. Шансы обнаружить eDNA зависели от расстояния до животного и его массы.

Credit:
oskanov | 123rf.com

Мониторинг биоразнообразия на уровне сообществ очень важен для того, чтобы отслеживать влияние природных и антропогенных факторов на экосистемы. Используемые методы мониторинга наземных позвоночных достаточно трудозатратны и дорогостоящи. Все большую популярность набирает анализ ДНК из окружающей среды (environmental DNA, eDNA). Этот метод уже применяли для мониторинга насекомых и других организмов в воде и даже для поиска Лох-несского чудовища. Чудовища не нашли, но обнаружили множество угрей. eDNA из воздуха также уже использовали шведские ученые для отслеживания насекомых.

Группа ученых из Дании выбрали в качестве места для проведения исследования Копенгагенский зоопарк. Образцы получили, фильтруя воздух в трех локациях зоопарка, как в помещениях, так и снаружи. Анализировали 16S и 12S. Авторы идентифицировали 49 видов позвоночных (не включая человека): 30 видов млекопитающих, 13 — птиц, четыре — рыб, один — амфибий и один — рептилий. Это были обитатели зоопарка, виды, проживающие в районе зоопарка, а также животные, которых разводили для пропитания других животных.

Авторы смогли детектировать виды, размеры, поведение и численность которых значительно различались, что в очередной раз демонстрирует широкие возможности eDNA. Ученые проанализировали, какие факторы влияют на обнаружение eDNA на открытом воздухе. Они включали расстояние от места сбора до животного и его массу. Также авторы отмечают, что в одном помещении зоопарка была обнаружена eDNA животных из других помещений. Вероятно, ее перенесли посетители.

Схожее исследование провели британские ученые в зоопарке Хамертон. Они отобрали образцы в 20 локациях и проанализировали маркеры 16S и COI. В результате выявили 25 видов животных. Как и в предыдущей статье, ДНК животных обнаруживали в соседних помещениях, где эти животные не содержались. Вероятно, это также объяснялось перемещением людей и переносом пищи для животных.

Число прочтений не коррелировало с расстоянием до животного, а значит, по мнению авторов, по eDNA нельзя вычислить местоположение ее источника. В отобранных образцах детектировали как ДНК европейского ежа (Erinaceus europaeus), который относится к уязвимым видам, так и ДНК инвазивных видов.

Таким образом, авторы двух статей показали, что ДНК из воздуха можно использовать для биомониторинга. Они считают, что анализ eDNA — перспективное и выгодно е направление, которое, тем не менее, требует доработки и оптимизации.

Источники

Lynggaard C., et al. Airborne environmental DNA for terrestrial vertebrate community monitoring // Current Biology (2022), published January 06, 2022, DOI: 10.1016/j.cub.2021.12.014

Clare E.L., et al. Measuring biodiversity from DNA in the air // Current Biology (2022), published January 06, 2022, DOI: 10.1016/j.cub.2021.11.064

Добавить в избранное

Вам будет интересно