Новый метод для быстрого выявления воздействия лососевых ферм на окружающую среду

Для удовлетворения спроса на лосося вдоль побережий Скандинавии и Шотландии развиваются лососевые фермы. Их деятельность регулируется строгими экологическими нормами. Фермы обязаны оценивать влияние производства рыбы на морскую донную экосистему, анализируя наличие биоиндикаторных организмов (ракообразных, червей) на морском дне. Этот процесс дорогой и занимает много времени.

Исследователи из Университета Кайзерслаутерна совместно с коллегами из Университета Женевы разрабатывают более быстрые и эффективные методы. Они используют ДНК микроорганизмов для более точной характеристики изменений. Результаты исследований опубликованы в журналах Ecological Indicators и Marine Pollution Bulletin.

Норвегия — один из крупнейших производителей лосося (более 1,2 млн тонн в год). Рыбу выращивают в садках у побережья около двух лет. Остатки корма и экскременты оседают на дно и могут влиять на бентосную экосистему: бактерии разлагают органику, потребляя кислород. Это может привести к падению уровня кислорода настолько, что большинство крупных донных организмов (черви, ракообразные, морские ежи) не выживают.

Проблема мониторинга

• Требования: Власти требуют, чтобы течения обеспечивали рыбу кислородом и уносили органические отходы. Значительное воздействие на среду допускается только непосредственно под садками; на коротком расстоянии от фермы среда должна восстанавливаться.
• Текущий метод: Для оценки воздействия берутся пробы донных организмов-индикаторов. Идентификация видов требует экспертов-таксономистов, стоит дорого и занимает до 6 месяцев — слишком долго для принятия мер при сильном стрессе экосистемы.

Новый подход

Учёные разрабатывают более простой, быстрый и экономичный метод:

1. Собираются образцы от фермеров.
2. Изолируются микроорганизмы (инфузории, бактерии).
3. Используется их ДНК, которая является уникальным «отпечатком пальца» для каждого вида.
4. Результаты доступны уже через неделю.

Преимущества метода

Микроорганизмы более устойчивы, чем крупные организмы. Многие переносят разную степень загрязнения и быстрее адаптируются к изменяющимся условиям. Это позволяет делать более точные выводы о масштабах загрязнения.

Цель проекта — создание базы данных «ДНК-штрихкодов»

По аналогии с продуктовыми штрихкодами, учёные собирают образцы осадка с ферм по всему миру, чтобы создать систему ДНК-штрихкодов для широкого спектра микроорганизмов. Это позволит фермерам быстро определять состояние экосистемы вблизи садков.

Перспектива

В долгосрочной перспективе фермеры смогут использовать ДНК-чип для автоматического анализа проб осадка прямо на месте. Коллекция штрихкодов даст актуальную информацию о состоянии моря, позволяя быстрее реагировать на проблемы. Текущие программы мониторинга обычно оценивают условия лишь до размещения рыбы и на пике производства.