Использование генетики для оценки экологического воздействия ферм по разведению лосося
Традиционно влияние лососевых ферм на прибрежную среду оценивается путем визуальной идентификации под микроскопом мелких видов, обитающих в донных отложениях под садками. Этот метод требует много времени, дорог и высококвалифицированных специалистов.
Исследователи из Женевского университета (UNIGE) вместе с коллегами из Великобритании и Дании применили для оценки новый геномный инструмент — «ДНК-штрихкодирование» (DNA barcoding). Они проанализировали образцы осадков, собранные на разном расстоянии от двух ферм в шотландских фьордах.
Метод: Использовались генетические «штрихкоды» — специфичные фрагменты ДНК и РНК, которые стабильны внутри вида, но различаются между видами. Это позволило идентифицировать присутствующие в осадке виды фораминифер — одноклеточных микроорганизмов, признанных биоиндикаторами. Обработка большого числа образцов проводилась с помощью высокопроизводительного секвенирования ДНК.
Результаты:
Обнаружены значительные различия между видами фораминифер вблизи ферм и на удаленных участках.
Видовое разнообразие сокращается на участках, подверженных влиянию ферм.
Установлена корреляция между видовым богатством и расстоянием от садков. Эта связь сильнее выражена на фермах со слабыми морскими течениями.
Корреляция также выявлена со степенью окисления (оксигенации) осадков. Накопление органических соединений на фермах иногда приводит к образованию аноксичных (бескислородных) осадков, непригодных для жизни большинства видов.
Обнаружен новый вид фораминифер, который может служить биоиндикатором органического обогащения.
Вывод: Технология «метабаркодирования» (metabarcoding) позволяет получать информацию о совокупном разнообразии микроорганизмов в образцах. Она обеспечивает точность, сопоставимую с традиционными методами, но при этом быстрее, надежнее, легче стандартизируется и дешевле. Это открывает перспективы для крупномасштабного мониторинга воздействия таких отраслей, как марикультура или морское бурение.