Воздушная ДНК раскрывает предсказуемую пространственную и сезонную динамику грибов

Воздух — настоящая сокровищница для исследования природы, полная ДНК растений, грибов, бактерий, насекомых, млекопитающих и других организмов.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, использовало секвенирование ДНК для идентификации грибов из проб воздуха, собранных по всему миру. Работа дала фундаментальные знания о климатических и эволюционных факторах, влияющих на распространение и сезонную изменчивость как известных, так и неизвестных науке грибов.

Это знание необходимо не только для понимания того, где и когда процветают разные виды грибов, но и для прогнозирования их судьбы в условиях глобальных изменений.

Мониторинг и прогнозирование потери биоразнообразия

Новые методы отбора проб биоразнообразия, такие как анализ ДНК из воздуха, изображений и аудио, могут революционизировать биомониторинг и прогнозы в ближайшие годы.

В рамках последующего проекта изучаются грибы, насекомые, млекопитающие, птицы, летучие мыши и лягушки в сотнях точек по всему миру. Уже собранные образцы содержат более миллиона видов насекомых — больше, чем описано наукой на сегодняшний день.

Обработка таких массивов данных (годы аудиозаписей, миллионы изображений с фотоловушек, миллиарды последовательностей ДНК) требует разработки методов статистического моделирования, биоинформатики и искусственного интеллекта.

Новая информация о грибковых заболеваниях

Поскольку почти все грибы хотя бы частично распространяются по воздуху, в исследование были включены не только подберёзовики и сыроежки, но и лишайники, трутовики, плесени и дрожжи.

Особый интерес для дальнейшего изучения представляет детальный анализ последовательностей ДНК грибов, важных для человека:

• возбудители грибковых заболеваний людей, сельскохозяйственных культур и животных;
• виды, указывающие на прогрессирующую потерю природы и ослабление естественных экосистемных процессов.

В Финляндии ведётся пилотный проект по интеграции отбора проб воздуха и других новых методов в регулярную национальную инвентаризацию лесов. Его цель — получить всеобъемлющую информацию о природном разнообразии, особенно о малоизученных грибах и насекомых, для использования в процессах принятия решений.