ДНК выявила сезонные изменения популяций в знаменитом озере Сноудонии
Знаменитое озеро Ллин-Падарн у подножия горы Сноудон сыграло ключевую роль в совершенствовании методов мониторинга озёр и рек.
Исследование, проведённое Бангорским университетом и опубликованное в Nature Communications, использовало это озеро как испытательный полигон. Новая методика может привести к гораздо более эффективному и быстрому экологическому мониторингу водоёмов.
Новые методы биомониторинга используют образцы воды для извлечения и идентификации ДНК из микроскопических фрагментов растений и животных. Эти фрагменты, известные как «экологическая ДНК» (eDNA), присутствуют как в морской, так и в пресной воде. Они предлагают экологам более быстрые и эффективные средства как для поиска и оценки численности определённых видов, так и для оценки общего биоразнообразия в среде.
Экологические агентства, отвечающие за оценку состояния водных путей, всё больше интересуются этой технологией. Она может ускорить процессы мониторинга и позволить агентствам охватить больше локаций или проводить проверки чаще. Агентства сотрудничают как с университетами, так и с новыми специализированными ДНК-компаниями. До сих пор метод в основном использовался для поиска определённых видов.
Доктор Илиана Биста, руководившая исследованием вместе с профессорами Сай Криром и Гэри Карвалью, объясняет:
«Интерес к этой новой технологии был огромным, но до сих пор никто точно не знал, как долго эти ДНК-«сигнатуры» сохраняются в реальных озёрах. Мы детектировали существ, которые были там сейчас или были там раньше? И если раньше — то как давно? Задача, которую мы теперь решили, заключалась в том, чтобы установить, как долго ДНК сохраняется в окружающей среде. К счастью, сигнал ДНК показал нормальные сезонные колебания, от зимы к лету, точно так же, как мы наблюдаем у реальных групп животных».
Команда, в которую вошли ведущие эксперты по eDNA и ДНК-штрихкодированию, объединила усилия с партнёрами из Агентства по охране окружающей среды и при поддержке Natural Resources Wales, чтобы решить эту проблему.
Команда eDNA из Бангора проводила мониторинг озера с использованием ДНК и традиционных методов в течение полного годового цикла. Были обнаружены различия в количестве видов в соответствии с сезонным ростом и спадом популяций, а также тесная связь между ДНК-отбором проб и традиционными таксономическими методами идентификации. Команда доказала, что ДНК не сохраняется в естественных пресноводных водоёмах в течение длительного времени. Следовательно, метод eDNA можно использовать для получения надёжных данных о животных и насекомых, обитающих в любом пресноводном озере.
Дуг Уилсон, глава отдела исследований, анализа и оценки Агентства по охране окружающей среды, сказал:
«Это действительно фантастическая работа. Я очень рад узнать больше о том, как мы можем собирать данные с помощью eDNA, чтобы сделать наши экологические оценки более эффективными. Именно поэтому мы тесно сотрудничаем с научным сообществом для разработки этих методов».
Профессор Крир и команда исследователей из университетов Бангора, Кардиффа и Бирмингема, а также из Центра экологии и гидрологии, поддержанные грантом NERC Highlight Topic в размере 1,25 млн фунтов стерлингов, теперь сосредоточены на изучении того, что происходит с сигналом eDNA, когда он перемещается вниз по течению в речные среды.
«Мониторинг рек для оценки здоровья экосистем требует огромных ресурсов. Теперь мы стремимся продемонстрировать, насколько рентабельный и высокопроизводительный метод eDNA релевантен для оценки биоразнообразия на разных пространственных масштабах в движущейся воде».