Рацион росянки изучили с помощью ДНК-метабаркодирования

Как показали ученые из Австралии и Германии, таксономическую принадлежность членистоногих, ставших жертвами хищного растения росянки, с высокой точностью определяет ДНК-метабаркодирование в сочетании с макрофотографиями растений.

Изображение:

Drosera finlaysoniana и ее жертвы. Фото: Thilo Krueger.

Credit:

Curtin University.

Традиционный подход к определению жертв хищных растений заключается в морфологической идентификации членистоногих, попавших в листья-ловушки. Этот метод очень трудоемок и требует высочайшей квалификации, кроме того, он неприменим при сильном переваривании жертвы. Авторы новой работы, опубликованной в Scientific Reports, предложили новый подход на основе ДНК-метабаркодирования и проверили его на трех видах рода росянка (Drosera finlaysoniana, D. hartmeyerorum и D. margaritacea).

ДНК-метабаркодирование часто используют для анализа ДНК из разных образцов окружающей среды. Метод подразумевает выделение тотальной ДНК из образца и ее амплификацию с помощью праймеров к гену, кодирующему субъединицу I митохондриального фермента цитохром c оксидазы (CO1-5P). Амплифицированные последовательности секвенируют и сравнивают с последовательностями в курируемых базах данных, это позволяет точно определить таксономическую принадлежность организмов, из которых была выделена ДНК. Чтобы избежать ложноположительных результатов и контаминации, авторы работы дополнили анализ останков насекомых с помощью ДНК-метабаркодирования техникой макрофотографий in situ, позволяющей также оценить количество захваченной добычи.

Авторы получили подробные списки членистоногих-жертв для каждого из трех видов росянки, включенных в исследование. Жертвами росянок становятся представители 92 семейств членистоногих, принадлежащих к 12 отрядам, из которых 10 — отряды насекомых. (Кроме насекомых, росянки могут ловить паукообразных и ногохвосток.) Не было ни одного случая, когда объект, идентифицированный на макрофотографиях, не присутствовал бы в данных ДНК-анализа.

Расчет количества жертв на сантиметр листа-ловушки показал, что самый прожорливый среди изученных видов — D. margaritacea. Изучаемые виды росянок отличаются друг от друга по видовому составу жертв, хотя среди них не было специализированных на добычу тех или иных членистоногих — все три вида имеют удлиненные клейкие листья. По-видимому, на рацион до некоторой степени влияли плотность популяции или местообитание росянок. Например, в пробах D. finlaysoniana и D. hartmeyerorum чаще встречались чешуекрылые, чем в пробах D. margaritacea, возможно, потому, что первые два вида обитали в более влажных участках вблизи водоемов.

Авторы отмечают, что метод было бы интересно проверить на других видах и родах хищных растений, особенно на тех, чьи ловушки устроены по другому принципу.

Источник

Krueger, T., et al. A novel approach for reliable qualitative and quantitative prey spectra identification of carnivorous plants combining DNA metabarcoding and macro photography. // Scientific Reports, 12, 4778, 2022, DOI: 10.1038/s41598-022-08580-8.

Добавить в избранное

Вам будет интересно