Генетический штрихкод против незаконной вырубки лесов

Массовая чрезмерная эксплуатация тропических лесов Мадагаскара ставит под угрозу уникальную флору и фауну острова. Проект ETH Zurich и Цюрихского зоопарка направлен на усложнение незаконной торговли древесиной с помощью нового метода идентификации.

Незаконные вырубки угрожают последним лесам острова — среде обитания около 100 различных видов лемуров. Браконьеры охотятся за такими ценными породами, как палисандр и эбеновое дерево, не останавливаясь даже у границ национальных парков, таких как Масуала. В 2009 году там вырубали и вывозили 100–200 стволов ежедневно.

Кризис подстегивает гонку за древесиной

• 90% мадагаскарской древесины отправляется в Азию для производства дорогой мебели.
• 5% идёт в Европу и США, где особенно велик спрос со стороны индустрии производства гитар.
• Нелегальная торговля древесиной приносит сотни миллионов долларов ежегодно.
• Политическая нестабильность на Мадагаскаре в 2009 году и заморозка международной помощи ускорили разграбление природных ресурсов.

Правительство острова под международным давлением согласилось внести угрожаемые экзотические породы в список защищаемых СИТЕС (CITES). Однако предоставить доказательства происхождения древесины от конкретного вида тропических деревьев сложно. На Мадагаскаре около 60 видов Dalbergia, восемь из которых относятся к ценному «палисандру». Без листьев, плодов или цветов отличить виды палисандра невозможно.

Генетические штрихкоды

Профессор Алекс Видмер (Институт интегративной биологии ETH Zurich) и Мартин Бауерт (Цюрихский зоопарк) начали проект по созданию метода генетической идентификации древесины.

Идея: разработать метод выделения генетического материала из ядровой древесины, его анализа и создания уникальных генетических «штрихкодов» для каждого вида. Это позволит брать образцы подозрительной древесины в любой точке мира и определять её происхождение и вид генетически.

«Это метод проверки декларации. В будущем его можно будет использовать для обнаружения незаконно вырубленной древесины и её конфискации», — надеется профессор.

Научные сложности

Докторант Соня Хассольд, реализующая проект, отмечает ключевые препятствия:

1. Выделение ДНК из древесины сложно. В ядровой древесине почти нет живого материала, содержащего ДНК. Генетический материал деградирует после рубки дерева, распадаясь на короткие фрагменты.
2. Генетическое различие между видами невелико. Тропические виды часто тесно связаны. Первые тесты на референсном материале с использованием хлоропластной ДНК позволили различить только три группы, что недостаточно для определения на уровне вида.
3. Необходимы новые генетические маркеры. Исследователям необходимо изучить геном клеточного ядра и найти новые маркеры, например, микросателлиты. Генетический материал ядер этих видов деревьев практически не изучен.
4. Проблема с образцами. Крупные деревья в основном уже вырублены. Оставшиеся — часто молодые растения без характерных признаков (цветов, плодов), что затрудняет сопоставление ДНК-штрихкода с конкретным видом. Здесь важную роль сыграют гербарные коллекции.

Перспективы

Исследование может быть расширено на другие виды деревьев (например, рода Diospyros), которые начинают использовать как заменители палисандра. Учёные уверены, что им удастся идентифицировать деревья по их ДНК, внеся вклад в сохранение среды обитания лемуров.