Новый генетический тест обнаруживает недавнее присутствие ламантинов в пресной или соленой воде
Ученые Геологической службы США разработали первый лабораторный тест, способный обнаружить следы генетического материала ламантинов в водоемах, где они обитают. Используя образец воды, собранный в полевых условиях, инновационный тест на экологическую ДНК (eDNA) может показать, находилось ли одно или несколько этих скрытных морских млекопитающих в районе в течение последнего месяца.
Тест может обнаружить присутствие ламантинов там, где другие методы не работают, помочь ученым определить используемые ламантинами местообитания и закономерности их сезонных перемещений, а также информировать усилия по восстановлению диких популяций ламантинов, находящихся на грани исчезновения, например, в Бразилии или Западной Африке.
"Обнаружение экологической ДНК — это волна будущего для мониторинга видов, которые трудно найти. Некоторые виды, такие как морские млекопитающие, живут в местах, куда люди не могут легко следовать за ними".
Исследовательская группа выделила уникальный сегмент ДНК, содержащийся в остатках тела ламантинов, таких как слюна, клетки кожи, экскременты и выдыхаемый водяной пар. Команда разработала генетический маркер, который сигнализирует о присутствии этих сегментов ДНК в концентрированном образце воды из среды обитания животных. Работа опубликована 13 марта 2018 года в журнале Endangered Species Research.
Зонд eDNA может обнаруживать генетический материал всех трех видов ламантинов:
- Американский ламантин (Trichecus manatus) Флориды и Карибского бассейна.
- Африканский ламантин (Trichecus senegalensis).
- Амазонский ламантин (Trichecus inunguis) Южной Америки, которого настолько трудно обнаружить в темных речных водах, что его численность, ареал и поведение в значительной степени неизвестны.
Все три вида считаются уязвимыми Международным союзом охраны природы, а американский ламантин занесен в список находящихся под угрозой исчезновения в соответствии с Законом об исчезающих видах.
"В некоторых случаях ламантинов просто невозможно обнаружить, даже если мы знаем, что они там есть. Но наше исследование показало, что обследования с помощью eDNA улучшили обнаружение ламантинов в дикой природе по сравнению с более традиционными методами аэрофотосъемки".
Разработка теста началась осенью 2013 года. Используя базу данных секвенированных геномов диких животных и образцы тканей, команда определила последовательности ДНК, уникальные для ламантина. Исследователи разработали генетический маркер, который излучает флуоресцентный свет в присутствии ДНК ламантина. Для надежного результата достаточно фрагмента генетического материала ламантинов длиной всего 69 пар оснований ДНК из общего числа 16 882 пар оснований.
Зонд был протестирован на концентрированных образцах воды:
- С восточного побережья Флориды, где ламантины скапливаются.
- Из района Флорида-Панхандл, где их меньше.
- Из локаций в заливе Гуантанамо (Куба) и озере Осса (Камерун), где животных иногда наблюдают в воде.
Образцы включали как соленые или солоноватые заливы и лагуны, так и пресноводные озера и протоки. Зонд обнаружил eDNA ламантина на всех шести локациях во Флориде и всех пяти в заливе Гуантанамо, но только на одной локации в Камеруне. На него не влиял уровень солености.
Ограничения метода:
- В водах, богатых органическими веществами (например, лесные лагуны), высокий уровень танинов и других природных химических веществ иногда мешал работе зонда.
- Зонд дает концентрацию ДНК ламантина в образце воды, но не может определить количество особей. Он может обнаружить одно животное рядом или десять животных выше по течению.
Следующие потенциальные шаги исследователей включают доработку зонда для ламантина и разработку аналогичных зондов для родственного вида дюгоня или других морских млекопитающих.