Новый мощный инструмент упрощает мониторинг коралловых рифов

Исследователи из Окинавского института науки и технологий (OIST), Токийского университета и Центра экологических наук префектуры Окинава разработали инструмент, который может определять разнообразие твердых (склерактиниевых) кораллов на рифе, анализируя ДНК в пробе морской воды. Этот мощный новый инструмент, описанный в Frontiers in Marine Science, прокладывает путь к более точному и доступному мониторингу коралловых рифов.

Проблема традиционного метода

Обычно исследователи ныряли на участке, записывали типы кораллов и регулярно возвращались для фиксации изменений. Это было трудоемко и требовало специальных знаний, так как разные группы кораллов могут выглядеть очень похоже, а особи одного вида — иметь разный цвет и размер.

Решение: праймер для eDNA

Исследователи устранили необходимость прямого наблюдения, разработав инструмент идентификации в виде праймера — короткой последовательности ДНК. Этот праймер содержит последовательность, почти идентичную у 36 разных родов склерактиниевых кораллов, что позволяет идентифицировать любой коралл из этих родов только по его ДНК.

Тестирование метода

Пробы воды были собраны на трех отдельных рифах Окинавы. Исследователи использовали праймер для извлечения всей eDNA склерактиниевых кораллов из проб. Затем они амплифицировали (сделали миллионы копий) каждого фрагмента извлеченной ДНК для последующего секвенирования и анализа.

Анализ показал:

• Можно идентифицировать разные роды кораллов.
• Каждый риф можно было определить только по eDNA.
• Два участка, расположенных всего в 730 м друг от друга, имели разный состав eDNA, что говорит о вариациях коралловых сообществ в пределах одного километра.

Сравнение с результатами визуальной идентификации показало очень небольшую разницу, подтвердив сопоставимую точность методов. При этом метод eDNA оказался быстрее и требовал меньше специальных знаний.

Перспективы

Как отметил доктор Коки Нисицудзи, ключевая часть исследования — разработанный праймер, который смог идентифицировать 26 различных родов в использованных пробах и имеет потенциал для идентификации большего числа. В дальнейшем команда планирует усовершенствовать инструмент для идентификации на уровне видов, чтобы точно понимать, что присутствует на каждом рифе и как сохранить это разнообразие.