ДНК в морской воде позволяет определить разнообразие рыб в глубоком океане

Новое исследование демонстрирует эффективность нового метода использования ДНК в пробах морской воды для определения видов рыб, присутствующих в определённой части глубокого моря. Команда учёных из eDNAtec Inc. и коллег из Fisheries and Oceans Canada и Memorial University представила эти результаты в открытом журнале PLOS ONE 4 ноября.

Способность отслеживать разнообразие глубоководных рыб необходима для реализации усилий по устойчивому управлению и понимания влияния коммерческого рыболовства и изменения климата. Однако существующие методы, такие как камеры-ловушки с приманкой, траление и акустический мониторинг, имеют ограниченные возможности обнаружения, и их трудно использовать на большей части океана.

Более новый метод, называемый eDNA метабаркодированием, показывает, какие рыбы присутствуют в данной среде обитания, путём анализа environmental DNA (eDNA) — ДНК, которую организмы выделяют в окружающую среду в процессе своей обычной жизнедеятельности.

Чтобы оценить эффективность eDNA метабаркодирования для обнаружения глубоководных рыб, Маккленэган и коллеги применили его к пробам морской воды, собранным в море Лабрадор на глубинах до 2500 метров. В пробах глубоководной воды (глубины 1400 метров и более) eDNA метабаркодирование идентифицировало 11 семейств, 11 родов и 8 видов рыб. Исследователи сравнили свои результаты eDNA метабаркодирования с результатами, полученными традиционными методами, и обнаружили, что они обеспечивают более широкий охват разнообразия рыб и других таксонов при значительно меньших логистических усилиях. Эти преимущества делают методы eDNA важным шагом вперёд для крупномасштабных приложений мониторинга.

Исследовательская группа также изучила eDNA метабаркодирование с использованием различных объёмов проб глубоководной морской воды и различных ДНК-праймеров — коротких цепочек ДНК, используемых в лабораторном анализе eDNA для определения присутствующих видов. Их результаты показывают, что для глубоководной среды требуются некоторые корректировки методов, используемых на мелководье, такие как использование больших объёмов воды и нескольких праймеров для максимизации обнаружения видов.

Хотя авторы планируют дальнейшее усовершенствование процедур eDNA метабаркодирования для уникальной природы глубоководной среды, они отмечают, что этот метод уже может дать важную информацию для мониторинга разнообразия рыб в глубоком океане.

Авторы добавляют: «Достижения в области геномики и вычислительных инструментов быстро расширяют наши возможности по изучению и мониторингу биоразнообразия — задача, крайне необходимая в условиях быстрых и масштабных изменений окружающей среды. Наше исследование демонстрирует полезность анализа eDNA для сложной задачи мониторинга видов рыб в глубоком океане и закладывает основу для внедрения этого подхода различными заинтересованными сторонами».