Оценка биомассы промысловых рыб по ДНК-следам в морской воде
Новое исследование учёных из Фарерского морского исследовательского института показывает, что следы ДНК, оставленные в морской воде, можно использовать для прогнозирования биомассы атлантической трески. Результаты демонстрируют, что так называемый подход environmental DNA (eDNA) позволяет отслеживать региональное распределение коммерчески важных рыб в океане. Статья под руководством доктора Яна Салтера была опубликована 10 декабря в журнале Nature Communications Biology.
Все организмы постоянно выделяют ДНК в окружающую среду, оставляя молекулярный след, который можно использовать для идентификации присутствия различных видов животных и растений. Анализ этих ДНК-следов представляет собой революционный подход к изучению экосистем, имеющий огромный потенциал. Особое внимание он получил в водных средах из-за возможности внести вклад в усилия по управлению рыболовством.
Устойчивая эксплуатация промысловых запасов требует точных оценок количества рыбных ресурсов и их изменений во времени и пространстве. Традиционно для этой цели используются интенсивные донные траловые съёмки. Хотя они были важны для лиц, принимающих решения, у них есть существенные недостатки: высокая стоимость, разрушение среды обитания, избирательность по видам и ограниченный охват. Именно здесь, по мнению учёных, может помочь environmental DNA.
Предыдущие исследования последних лет показали, что анализ ДНК-следов в морской воде может описать различные виды рыб, вылавливаемые тралами. Это очень полезно для изучения биоразнообразия и динамики экосистем. Однако управление рыболовством опирается на количественные показатели, такие как Catch per Unit Effort (CPUE), а именно — сколько килограммов рыбы вылавливается за каждый час траления. Новое исследование Салтера и соавт. описывает первый пример того, как environmental DNA можно использовать количественно для получения этих показателей биомассы коммерчески важных рыб в океане.
Авторы картировали распределение атлантической трески вокруг Фарерских островов по ДНК-следам в пробах морской воды, объёмом не больше бутылки газированного напитка, и сравнили результаты со стандартными траловыми съёмками. Оба метода показали очень хорошее соответствие как в частоте обнаружения, так и в количестве атлантической трески, присутствующей в разных регионах.
«Это открывает потенциал для отслеживания динамики рыбных запасов в океане независимо от траулеров», — комментирует ведущий автор доктор Ян Салтер. Этот подход может быть очень полезен в районах, где траление затруднено (мелководье или твёрдое дно) или запрещено (коралловые рифы, морские охраняемые районы). Он также предоставляет возможность собирать больше информации о рыбных запасах с более широкого круга судов и даже автономно с помощью океанской робототехники.
«Ещё предстоит провести некоторые исследования, чтобы точно понять, сколько образцов следует взять для получения наиболее надёжных оценок, — говорит доктор Салтер, — но у подхода огромный потенциал».