Высоколокализованная и актуальная информация о ДНК речных животных

Новое исследование доказывает, что экологическая ДНК (eDNA) сохраняется в малых быстротекущих реках менее двух дней, предоставляя высоколокализованную и актуальную информацию о видовом составе. Это критически важное новое доказательство, поскольку биологи всё чаще обращаются к новым методам отбора проб ДНК для оценки здоровья водных экосистем.

Метод eDNA всё шире применяется государственными агентствами и коммерческими подрядчиками для оценки биоразнообразия, так как требует меньше трудозатрат, меньшей экспертизы и может снизить расходы. Техника включает забор проб воды из водных местообитаний и поиск остатков ДНК (например, клеток и выделений), происходящих от присутствующих видов.

Однако оставался ключевой вопрос: как долго eDNA находилась в воде? И откуда она могла прийти вверх по течению? Международная команда в рамках проекта LOFRESH под руководством биологов из Бангорского университета нашла ответ. Как сообщается в первом выпуске журнала Communications Biology (Nature), координатор проекта профессор Саймон Крир поясняет:

"Эта техника eDNA использовалась гораздо шире в последние годы и уже помогла в сохранении таких видов в Великобритании, как гребенчатый тритон. Хотя метод может идентифицировать существ от микроскопических до крупных рыб и млекопитающих, мы не могли с уверенностью сказать, как давно любое существо присутствовало. Была ли это "зомби"-ДНК, сохранившаяся от давно умершего организма, или она была более свежей?"

Эксперименты включали внесение eDNA от разных видов в уникальные экспериментальные ручьи возле Ллин-Брайанн в Центральном Уэльсе. Результаты показали, что внесённый материал сохранялся всего два дня. Этот срок был ещё короче в более кислых водах возвышенностей. ДНК от очень разных видов (водяных блох, личинок подёнок и европейского угря) сохранялась схожие периоды, что повышает уверенность в точности и надёжности результатов для разных типов животных.

Ведущий автор исследования, доктор Мэт Сеймур, объясняет:

"Относительно короткий временной промежуток для обнаружения частиц ДНК в естественной среде делает применение методов на основе eDNA для биомониторинга и экологической оценки крайне актуальным, поскольку теперь мы можем быть уверены, что получаем образец сообщества, близкий к реальному времени".

Директор Центра исследований воды Кардиффского университета, доктор Изабель Дюранс, добавила:

"Это невероятно захватывающая работа, объединяющая передовые молекулярные подходы в биологии с уникальными экспериментальными возможностями здесь, в Уэльсе, в Ллин-Брайанн. Это важный шаг в разработке и валидации eDNA как инструмента экологического менеджмента, но предстоит ещё многое сделать. Ключевая задача сейчас — оценить, насколько хорошо eDNA выявляет целые сообщества видов, присутствующих в ручьях и реках в разном количестве".

Профессор Джек Косби из Центра экологии и гидрологии в Бангоре смотрит в будущее:

"Эта работа приближает нас на шаг к пониманию того, как мы можем использовать эти методы eDNA для улучшения нашего мониторинга качества рек и биоразнообразия в национальном масштабе".