Поиск насекомых в чае

Членистоногие — самая распространенная группа животных, которая играет важную роль в функционировании глобальных экосистем. С одной стороны, многие из них служат опылителями, кормом и агентами биоконтроля, с другой — среди них немало вредителей и паразитов, имеющих большое экономическое и медицинское значение. Поэтому мониторинг сообществ членистоногих становится одним из приоритетных направлений. У существующих методов мониторинга есть недостатки, причем даже у новых, основанных на использовании экологической ДНК (эДНК). ДНК, оставленная на поверхности растений членистоногими во время жевания или испражнения, обычно смывается дождем или быстро деградирует под действием ультрафиолетового света, что существенно искажает результаты исследования.

Считается, что высушенные растения лучше удерживают остатки ДНК, к тому же в высушенном состоянии она стабильна и пригодна для длительного хранения. Так, немецкие ученые из Трирского университета и Института эволюционной биологии Макса Планка исследовали эффективность использования высушенного растительного материала для идентификации эДНК членистоногих. Для этого ученые разработали новый метод метабаркодирования для выборочного обогащения ДНК членистоногих из экстрактов гомогенизированных растений, предотвращая при этом амплификацию растительной ДНК.

Новый метод предполагает использование праймеров с участком комплементарным 3'-концу субъединицы 1 цитохром с-оксидазы (cytochrome oxidase subunit 1, COI), который отличается у растений и членистоногих по трем нуклеотидам (AAG у большинства членистоногих и ТТС у растений).

Исследователи проанализировали 40 образцов четырех растений — ромашки, чая, петрушки и мяты — от 17 производителей. Всего обнаружено 1279 видов, представляющих 3 класса, 22 отряда, 281 семейство и 1068 родов членистоногих, среди которых есть травоядные, хищники, паразитоиды и детритофаги.

Исследователи говорят о широких возможностях применения нового метода, включая биомониторинг, борьба с вредителями, раскрытие географического происхождения образцов растений, например в целях отслеживания происхождения нелегального растительного материала, конфискованного таможней. Простота подхода также позволяет использовать его в информационно-просветительских целях и для повышения осведомленности о биоразнообразии.