Музеомика подчеркивает важность научных музейных коллекций

Музеи естественной истории веками хранят научную память, но многие коллекции оставались невостребованными с появлением методов секвенирования, требующих свежих тканей. Ситуацию меняет музеомика — применение методов молекулярной биологии, геномики и биоинформатики к изучению образцов из музейных коллекций.

Музеомика позволяет извлекать, секвенировать и анализировать деградировавшую ДНК (hDNA) из исторических образцов. Это открывает возможности для исследований в области эволюции, биоразнообразия, популяционной генетики, филогении, таксономии и охраны природы.

Ключевые технологические вызовы и решения:

• Деградация ДНК связана с возрастом образца и условиями хранения. Главный враг ДНК — вода.
• Современные технологии (например, платформа Illumina) позволяют работать с фрагментированной ДНК.
• Малое количество эндогенной ДНК в образцах делает их уязвимыми к загрязнению. Для работы необходимы чистые комнаты со стерильными условиями.

В Университете Сан-Паулу (USP) при поддержке FAPESP была создана такая чистая комната — первое в Латинской Америке подобное сооружение для таксономических исследований.

Практические результаты:

Используя музеомику, ученые разрешили давний вопрос о классификации амфибий Атлантического леса. Секвенирование фрагментов геномов из древней ДНК музейных образцов позволило переклассифицировать ракетных лягушек в 12 видов (три из которых вымерли) и предложить новый род. Ранее считалось, что это один вид.

Значение для науки и охраны природы:

• Таксономия, ранее парализованная отсутствием генетических данных из старых образцов, снова движется вперед.
• Исторический материал крайне важен для разрешения таксономических вопросов.
• Без точного знания о количестве и видах невозможно формулировать эффективные природоохранные политики и стратегии, поскольку парадигма сохранения — это вид, а не популяция или отдельная особь.

Музеомика не только обеспечивает научный прогресс, но и символически переоценивает роль музеев естественной истории, возвращая их в эпицентр исследований биоразнообразия. Это также ставит новые задачи по сохранению, инфраструктуре и финансированию, требуя рассматривать образцы как источники ДНК и уделять приоритетное внимание сохранению генетического материала с самого начала.