eDNA — эффективный инструмент для раннего обнаружения инвазивного зеленого краба

Европейский зеленый краб поедает моллюсков, разрушает маршевые местообитания, роясь в иле, и уничтожает ценные заросли морской травы. Этот инвазивный вид также быстро размножается, что создает серьезные проблемы для управления дикой природой в морских водах Вашингтона.

Новый метод анализа, разработанный учеными Вашингтонского университета и Washington Sea Grant, может помочь сдерживать будущие вторжения и предотвращать новые вспышки с помощью анализа воды и генетического анализа. Результаты, опубликованные 6 февраля в журнале Ecological Applications, показывают, что метод на основе ДНК работает так же эффективно для обнаружения зеленых крабов, как и установка ловушек для поимки живых особей, что является более трудоемким процессом.

Метод основан на генетическом материале в окружающей среде, известном как eDNA (environmental DNA), который обнаруживается в воде после перемещения организмов. Ученые могут собрать пробу воды, выделить из нее ДНК и определить, какие виды недавно присутствовали в этом районе.

Исследовательская группа использовала данные, собранные за три месяца 2020 года из ловушек для зеленых крабов в 20 локациях по всему заливу Пьюджет-Саунд и внешнему побережью. Для исследования ученые посетили каждую локацию, собрали пробы воды и провели генетический анализ для обнаружения как присутствия, так и количества европейского зеленого краба. Таким образом они могли проверить данные eDNA с фактическим присутствием и численностью крабов. Они обнаружили, что использование eDNA для обнаружения присутствия и обилия вида было таким же чувствительным, как отлов и подсчет живых крабов.

Это значимо, потому что eDNA как метод обнаружения является новым, и не всегда было ясно, как интерпретировать обнаружение eDNA в прошлых сценариях. Это исследование показывает, как традиционные методы мониторинга — в данном случае отлов и подсчет крабов — можно комбинировать с методами eDNA для более эффективного обнаружения и контроля вспышек инвазивных видов.

Исследование также оценивает, когда eDNA добавит ценности в мониторинге инвазивных крабов, а когда традиционный отлов и подсчет по-прежнему наиболее целесообразны. Например, взятие проб воды и тестирование на ДНК зеленого краба в удаленных районах или в районах, где вспышки еще не выявлены, может сэкономить время и ресурсы по сравнению с установкой ловушек. С другой стороны, eDNA, вероятно, не будет полезен в местах, где уже обитает большое количество зеленых крабов и где уже ведется их отлов.

С точки зрения управления, ценность этого инструмента особенно проявляется в более удаленных местах или местах с большой протяженностью береговой линии, таких как Аляска, где зеленые крабы еще не обнаружены. eDNA рассматривается как еще один инструмент в наборе, который можно использовать вместе с отловом, особенно в качестве метода раннего обнаружения.

Обнаружение этих крабов вскоре после того, как они заняли новую территорию, важно для контроля популяции и защиты естественных местообитаний. Менеджеры могли бы опережать новые вторжения, тестируя воду в нескольких местах, а затем проводить дополнительные анализы воды, наземный мониторинг и отлов, если будет обнаружена ДНК зеленого краба.

В статье была идентифицирована ДНК зеленого краба в одном месте, где вид еще не был пойман, — возле острова Вашон. Исследовательская группа провела последующую интенсивную ловушку и повторное тестирование воды через год; ни зеленых крабов, ни дополнительной ДНК зеленого краба обнаружено не было. Исследователи полагают, что более ранний положительный образец, вероятно, уловил личинок зеленого краба, которых не было в этом месте год спустя. Это усилие представляет собой важный тестовый случай того, как eDNA и традиционный отлов могут быть реализованы вместе для управления популяцией зеленого краба.

Причина, по которой изначально было начато это исследование, заключается в том, что раннее обнаружение зеленых крабов затруднено — это как найти иголку в стоге сена. Поэтому, если добавление eDNA в наш инструментарий помогает нам обнаруживать эти «иголки», то это отличный инструмент, который стоит иметь в распоряжении.