Система eDNA позволяет эффективно обнаруживать почти все роды рифообразующих кораллов в Японии
Исследователи разработали комплексную систему для идентификации разнообразия твердых кораллов (Scleractinia), используя только образец поверхностной морской воды. Эта система метабаркодирования по экологической ДНК (eDNA) успешно обнаруживает 83 из 85 известных в Японии родов рифообразующих кораллов, обеспечивая их эффективный и высокоточный мониторинг.
Исследование опубликовано в журнале Galaxea.
От ненадежных съемок к точности eDNA
Традиционные методы мониторинга кораллов силами дайверов или с помощью подводной видеосъемки были трудоемкими, неточными и ограниченными по масштабу.
Новый метод решает многие из этих ограничений. Кораллы постоянно выделяют свою ДНК в окружающую среду. Собирая и анализируя эту eDNA из морской воды, исследователи теперь смогут обнаруживать и отслеживать важные рифообразующие кораллы с большей точностью, эффективностью и рентабельностью. Система, известная как Scleractinian Environmental DNA Metabarcoding (Scl-eDNA-M), позволит проводить мониторинг без необходимости погружения в воду.
Создание комплексной базы данных кораллов
В 2021 году существовавший инструмент на основе eDNA не мог идентифицировать многие известные роды Scleractinia из-за пробелов в библиотеках референсных последовательностей митохондриальных геномов.
Хотя в японских водах обитает около 85 родов рифообразующих кораллов, международные базы данных содержали информацию только о примерно 60 родах. В данном исследовании ученые секвенировали почти две трети известных родов Scleractinia Японии, чтобы создать комплексную систему детекции.
Их находки выявили ранее нераспознанное разнообразие по всему архипелагу Рюкю. Многие из этих родов кораллов могли быть упущены в предыдущих исследованиях. Это открытие предполагает, что у побережья Окинавы может быть гораздо большее разнообразие кораллов, чем считалось ранее.
«Мы собрали образцы с главного острова Окинава и окружающих островов. Используя эту систему, мы идентифицировали по крайней мере 70 родов кораллов в этих водах, раскрыв богатое биоразнообразие рифов Окинавы, которое до сих пор в значительной степени оставалось неизвестным», — пояснил профессор Нори Сато.
Кроме того, система Scl-eDNA-M с высокой вероятностью охватывает большинство родов Scleractinia, встречающихся в Тихом океане.
Важный шаг к сохранению
Коралловые рифы — одни из самых биоразнообразных экосистем на Земле, покрывая 0,2% океана, но поддерживая более 30% всех морских видов. Эти экосистемы сталкиваются с серьезными угрозами, такими как обесцвечивание из-за повышения температуры океана.
«Кораллы теперь можно найти у входа в Токийский залив — еще один признак того, что изменение климата меняет морские экосистемы. Такие изменения подчеркивают настоятельную необходимость точного мониторинга, и наша новая система предлагает мощное решение», — сказал профессор Сатох.
«Сейчас мы готовимся испытать эту систему за пределами Японии — в таких местах, как Палау и Тайвань, с планами расширения на Гавайи», — добавил он. Ожидается, что применение этой системы откроет новую эру в сохранении коралловых рифов.