Анализ ДНК в почве может стать эффективным способом отслеживания животных

Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что анализ почвы на предмет оставленной животными ДНК может дать ценную информацию для природоохранных мероприятий — с существенно меньшими затратами и временем, чем используемые сейчас методы, такие как фотоловушки.

Процесс, описанный 14 января в Proceedings of the Royal Society B, также доказал свою эффективность в различении генетических различий между внешне идентичными животными и, возможно, даже выявил ранее неизвестное видовое разнообразие. Хотя методика требует доработки, авторы оптимистично оценивают её потенциал для революции в изучении видов в дикой природе.

Многообещающее решение

Одним из наиболее перспективных инструментов мониторинга биоразнообразия является изучение экологической ДНК (eDNA) в оставленных животными материалах: волосах, экскрементах, коже и слюне. Это относительно быстрый и малозатратный процесс по сравнению с традиционными подходами. Исследователи потратили около $4500 на все материалы для исследования (без учёта лабораторного оборудования), в то время как аналогичное исследование с фотоловушками могло бы стоить более чем вдвое дороже.

Видя невидимое

Работая в заповеднике Джаспер-Ридж Стэнфордского университета (площадью 1193 акра), учёные изучали eDNA в почве. Они не только идентифицировали почти всех животных, зафиксированных фотоловушками за предыдущие четыре года, но также обнаружили генетические следы ряда мелких млекопитающих (например, летучих мышей и полёвок), редко или никогда не попадавших в кадр. В целом, вероятность обнаружения eDNA животного в пределах области в течение 30 дней после его присутствия там составила 80%.

Ещё одно преимущество eDNA — возможность различать внешне похожие виды. Например, исследователи обнаружили в образцах почвы ДНК серой крысы (Rattus norvegicus), впервые подтвердив присутствие этого вида в районе, в то время как фотоловушки не могли отличить её от чёрной крысы.

К новой парадигме

Несмотря на положительные результаты, остаются вопросы о потенциале анализа eDNA. Учёные не знают, как часто и как недавно животное должно пройти через область, чтобы быть обнаруженным, или влияет ли его размер на количество оставляемой ДНК. Также неизвестен оптимальный объём и количество образцов для максимальной точности.

Результаты исследования, по-видимому, переоценили присутствие некоторых видов, таких как пумы и рыси, возможно, из-за их привычки часто метить территорию. Кроме того, неполнота баз данных ДНК и ограничения дизайна исследования затруднили обнаружение всех присутствующих видов.

Тем не менее, исследователи настроены оптимистично: общая точность метода в сочетании со снижением стоимости генетического секвенирования и появлением портативных секвенаторов делает eDNA вероятным кандидатом на роль стандарта для исследований биоразнообразия в следующем десятилетии.