Учёные используют ДНК в морской воде для мониторинга размножения гребешков

Исследователи из Университета Мэна и Лаборатории Бигелоу по океанологии разработали метод изучения сроков нереста морских гребешков путём анализа экологической ДНК (eDNA) в пробах воды.

Новое исследование предоставляет инструмент для управления дикими и фермерскими популяциями моллюсков и демонстрирует потенциал развивающихся подходов eDNA для мониторинга присутствия и активности всей морской жизни.

"Знание того, когда и где морские организмы нерестятся, важно для понимания роста их популяции и жизненного цикла. Обычно мониторинг нерестовых событий у морских беспозвоночных, включая морских гребешков, может быть сложной задачей, поэтому возможность отслеживать эти события путём отбора проб морской воды может быть чрезвычайно полезна для управления морскими видами и природоохранной практики", — говорит ведущий автор Скайлар Байер.

Многие морские организмы являются широковещательными нерестунами: для размножения они выпускают в воду мельчайшие репродуктивные клетки — сперму и яйцеклетки (гаметы). Обнаружение этих событий в реальном времени затруднено, а отследить гаметы в пробах воды до вида, который их выпустил, с помощью традиционных методов микроскопии почти невозможно.

Используемые в проекте ДНК-подходы на основе количественной полимеразной цепной реакции (кПЦР) позволили обойти исторические препятствия. Учёные анализировали пробы морской воды на наличие сегментов ДНК, специфичных для атлантического морского гребешка (Placopecten magellanicus), что дало данные о наличии и масштабе нерестовых событий.

"Количественная ПЦР — невероятно чувствительный метод, который позволяет нам обнаруживать конкретные организмы, даже когда в пробе воды может быть всего несколько копий их генов. Это очень интересно, потому что тот же подход можно применить практически к любому широковещательному нерестуну", — отмечает соавтор Пит Каунтвей.

Работа опиралась на двадцатилетние исследования репродуктивной экологии нерестунов, проведённые соавтором Риком Вале.

"Этот проект — первый; теперь он демонстрирует возможность понимания нерестовых событий в популяциях широковещательных нерестунов — включая моллюсков, кораллов и тресковых — почти в реальном времени. Исторически эта задача занимала недели огромных усилий и оценивалась только постфактум", — говорит Вале.

Исследование "Разработка набора инструментов eDNA для количественной оценки нерестовых событий морского гребешка Placopecten magellanicus: выход за рамки фертилизационных анализов" опубликовано в журнале Marine Ecology Progress Series (MEPS).