Утраченные лягушки обнаружены с помощью экологической ДНК
Учёные обнаружили признаки существования лягушки, считавшейся вымершей и не встречавшейся с 1968 года, с помощью инновационной методики поиска исчезающих и утраченных видов в двух регионах Бразилии.
Лягушка Megaelosia bocainensis оказалась среди семи видов, обнаруженных в ходе исследования. Помимо неё, были найдены признаки присутствия четырёх других исчезающих видов и двух видов, исчезнувших в этих местах много лет назад. Результаты опубликованы в августе в журнале Molecular Ecology в статье "Lost and Found: Frogs in a Biodiversity Hotspot Rediscovered with Environmental DNA".
В исследовании учёные собирали и анализировали экологическую ДНК (eDNA) в биологически разнообразных атлантических лесах и саваннах Серрадо в Бразилии.
Метод eDNA предлагает способ мониторинга, который может подтвердить присутствие видов, не обнаруженных традиционными методами. Это даёт инструмент для оценки наличия угрожаемых видов, особенно с низкой плотностью популяции и не встречавшихся годами.
Определив виды, находящиеся под разной степенью угрозы в этих регионах, исследователи использовали метод eDNA для поиска 30 целевых видов амфибий в шести локациях, где лягушки были известны ранее.
"Крошечные фрагменты ДНК в окружающей среде не говорят нам о количестве особей или их здоровье, но они подтверждают, что вид всё ещё присутствует", — сказала старший автор Келли Замудио, профессор экологии и эволюционной биологии.
"Это ещё один тип данных для мониторинга, и для видов, которые сокращаются или исчезли локально, это означает не только их присутствие, но и возможность изучить их подробнее", — добавила она.
Во всём мире перед защитниками природы стоит сложная задача — успевать отслеживать сокращающихся и исчезающих амфибий. При этом живые организмы оставляют следы ДНК в почве, воде и воздухе. Теперь учёные всё чаще используют высокочувствительные методы отбора проб для обнаружения eDNA в природоохранных целях.
В исследовании учёные искали:
- 13 видов лягушек, полностью исчезнувших и считающихся вымершими.
- 12 видов, исчезнувших локально, но всё ещё встречающихся в других частях ареала.
- 5 видов, которые когда-то были очень многочисленны, а теперь их трудно найти.
На местах отбора проб исследователи использовали перстальтические насосы и стерильные трубки, чтобы пропустить до 60 литров воды через фильтр, улавливающий ДНК.
В лаборатории ДНК экстрагировали, секвенировали и постепенно отсеивали генетический материал людей, свиней, кур и других организмов, пока не осталась только ДНК лягушек.
"Теперь у вас есть подмножество генетических последовательностей, которые, как мы знаем, принадлежат только лягушкам, а затем шаг за шагом, всё точнее и точнее, вы доходите до рода и вида, который ищете", — пояснила Замудио.
Идентификация M. bocainensis потребовала детективной работы: вид исчез давно, и не было тканей для извлечения ДНК для сравнения с eDNA. Однако у исследователей были последовательности всех сестринских видов рода Megaelosia, и они знали ареалы этих видов и M. bocainensis.
"Мы знаем, что там есть Megaelosia, — сказала Замудио, — мы просто не знаем, какая именно, но единственная, о которой когда-либо сообщалось в этой местности исторически, — это та, что пропала. Верим ли мы этому? Вот насколько нас может завести анализ".
Замудио добавила, что для поиска новых признаков M. bocainensis стоит собрать пробы из близлежащих районов.