Воздух в зоопарке содержит достаточно ДНК для идентификации животных

Воздух в зоопарке полон запахов, но теперь мы знаем, что он также полон ДНК животных, живущих там. В журнале Current Biology от 6 января две исследовательские группы независимо опубликовали пилотные исследования, показывающие, что, взяв пробы воздуха в местном зоопарке, можно собрать достаточно ДНК для идентификации близлежащих животных. Это может стать ценным неинвазивным инструментом для мониторинга биоразнообразия.

"Захват ДНК позвоночных из воздуха позволяет нам обнаруживать даже тех животных, которых мы не видим", — говорит исследователь Кристин Боманн, руководитель группы в Копенгагенском университете.

Наземных животных можно отслеживать разными способами, но у них есть недостатки: они требуют интенсивной полевой работы и физического присутствия животного.

"По сравнению с тем, что люди находят в реках и озерах, мониторинг ДНК в воздухе действительно очень сложен, потому что ДНК, кажется, сильно разбавлена в воздухе", — говорит Элизабет Клэр, ведущий исследователь команды Лондонского университета королевы Марии. "Но наши исследования в зоопарках еще не давали сбоев для разных пробоотборников, генов, мест и экспериментальных подходов. Все сработало и на удивление хорошо".

Каждая исследовательская группа провела свое исследование в местном зоопарке, собирая пробы в различных местах, включая закрытые помещения и открытые вольеры.

"Для сбора eDNA из воздуха мы использовали вентилятор, как для охлаждения компьютера, и прикрепили к нему фильтр", — говорит Кристина Линггард, первый автор и научный сотрудник Копенгагенского университета. Вентилятор втягивает воздух, который может содержать генетический материал из различных источников, таких как дыхание, слюна, мех или фекалии.

"После фильтрации воздуха мы экстрагировали ДНК из фильтра и использовали ПЦР-амплификацию, чтобы создать множество копий ДНК животных. После секвенирования ДНК мы обработали миллионы последовательностей и сравнили их с базой данных ДНК для идентификации видов животных".

В каждом исследовании ученые обнаружили животных как внутри зоопарка, так и диких животных поблизости.

• Команда Клэр из Лондонского университета королевы Марии обнаружила ДНК 25 видов млекопитающих и птиц, включая ДНК находящегося под угрозой исчезновения в Великобритании евразийского ежа.
• Команда Боманн в Копенгагенском университете обнаружила 49 видов нечеловеческих позвоночных, включая млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий и рыб. Среди них были как животные зоопарка (окапи, броненосец, гуппи), так и местные животные (белки) и вредители (серая крыса, домовая мышь). Также была обнаружена ДНК рыб, используемых для кормления других животных в зоопарке.

Обе группы приняли обширные меры для проверки на возможное загрязнение проб.

Выбор зоопарка в качестве места для исследований позволил ученым отличить реальный сигнал от загрязнения, так как они точно знали, какие неродные виды там присутствуют.

После того как группы увидели статьи друг друга на сервере препринтов, они решили совместно подать свои рукописи в журнал. "Мы решили, что мы не хотим конкурировать в этом. На самом деле, это такая безумная идея, что нам лучше иметь независимые подтверждения того, что это работает", — говорит Клэр.