Новый метод отслеживания генетического разнообразия лосося и форели
Ученые из Университета штата Орегон и Лесной службы США продемонстрировали, что ДНК, извлеченная из проб воды из рек Орегона и Северной Калифорнии, может использоваться для оценки генетического разнообразия тихоокеанских лососей и форели.
Результаты, опубликованные в журнале Molecular Ecology, важны для сохранения и управления этими видами, которым угрожает человеческая деятельность, включая усугубляющую изменение климата.
"Этих данных по всему Северо-Западу не хватало", — сказал Кевин Вайтемайер, ведущий автор статьи. "Это позволяет нам быстро получить снимок множества популяций и видов одновременно".
Помимо демонстрации того, что экологическая ДНК (eDNA) может использоваться для измерения генетического разнообразия, исследователи также сделали неожиданные открытия об истории этих видов, включая связь между водоразделами северного и южного Орегона.
Метод eDNA позволяет тестировать наличие или отсутствие организма в среде (почве, воде). Это безопасный, быстрый и экономичный метод, избавляющий от необходимости отлавливать отдельных особей.
Исследование уникально тем, что пробы eDNA использовались для определения генетического разнообразия, а не только присутствия, четырех видов:
"Понимание существующего генетического разнообразия любого вида, вызывающего озабоченность, очень важно для сохранения целостности популяции", — отметил Вайтемайер.
Для исследования были изучены пробы воды, собранные в 2017 году с 16 участков в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Были отобраны пробы в пяти водоразделах: Дешутс, Уилламетт, Ампкуа, Рог и Кламат, а также в трех притоках рек побережья Орегона.
Ключевые открытия:
- Обнаружено генетическое сходство между радужной форелью в северном водоразделе Дешутс и южном водоразделе Кламат. Это первое генетическое подтверждение ранее предполагавшейся гидрологической связи между этими ныне разъединенными водоразделами.
- Выявлен неожиданно высокий уровень генетического разнообразия у кижуча, несмотря на его присутствие только в трех исследованных реках.
- Показано непропорционально важное значение малых прибрежных рек (Нестэкка, Алси, Кокиль) для генетического разнообразия, особенно прибрежной форели-кокани. "Эти реки вносят вклад в разнообразие больше, чем можно было бы ожидать, исходя из размера популяции и водораздела", — сказал Вайтемайер.
- Обнаружены уникальные генетические варианты прибрежной форели-кокани (и в меньшей степени радужной форели) в водоразделе Ампкуа, что подтверждает его особый статус.
- Получены дополнительные доказательства уникального разнообразия водораздела Ампкуа, который также является единственным домом для двух мелких рыб.
Исследователи планируют продолжить работу, используя пробы воды, регулярно собираемые Программой мониторинга эффективности водных и прибрежных экосистем USDA с 200 участков. Цель — мониторинг большего числа видов, включая других рыб, амфибий, моллюсков и патогенов.