Пробы воды с туров по наблюдению за китами позволяют вести неинвазивный мониторинг популяций

Эффективный и неинвазивный мониторинг китов и биоразнообразия теперь возможен с помощью гражданских учёных, открывая новые возможности для сохранения морской среды. Пробы воды, собранные во время туров по наблюдению за китами, содержат достаточно ДНК китов, чтобы с помощью молекулярных методов получить подробную информацию о замеченных животных. Однако, как показывают две независимо опубликованные работы, пробы должны собираться оперативно и по определённым протоколам.

Проект Biodiversa+ «eWHALE», запущенный в Университете Инсбрука в 2023 году, приносит обнадёживающие результаты. История, стоящая за новой публикацией в журнале Environmental DNA, началась с кошмара любого исследователя.

Как только Беттина Талингер и Лорен Родригес из команды eWHALE в Инсбруке готовились представить ключевые результаты по оптимизации полевого отбора проб eDNA, они узнали, что другая исследовательская группа из Канады планирует опубликовать схожие результаты в том же журнале.

«Вместо того чтобы вступать в гонку с неопределённым исходом, мы стремились к совместной публикации», — объясняет руководитель проекта Беттина Талингер с кафедры зоологии. Подход сработал: канадская команда и редакция журнала поддержали идею. В конце мая в Environmental DNA были опубликованы две статьи, представляющие одинаковые выводы об оптимизации отбора проб eDNA, полученные в разных регионах исследований и на разных видах китов и дельфинов.

Обе работы описывают эффективные методы отбора проб, которые могут быть относительно легко реализованы гражданскими учёными на борту лодок для наблюдения за китами, при этом давая образцы высокого качества. Хлоя Робинсон из НПО Ocean Wise также приветствовала возможность сотрудничества с консорциумом eWHALE.

Быстрый отбор проб

«Традиционные методы мониторинга китообразных часто требуют много ресурсов, дороги и иногда инвазивны. В проекте eWHALE мы стремимся выяснить, может ли eDNA из проб воды дать информацию о видах, популяциях или даже отдельных китах — и мы начинаем видеть многообещающие результаты», — говорит аспирант Родригес, первый автор публикации из Инсбрука.

В 2023 году команда eWHALE тестировала различные переменные отбора проб во время туров по наблюдению за китами в Атлантике у Азорских островов, в итальянском Средиземном море и в Северной Атлантике у Исландии, чтобы усовершенствовать свой протокол. Тем временем канадская команда проводила эксперименты в Тихом океане.

Исследователи сосредоточились на факторах, влияющих на обнаружение eDNA и силу сигнала, включая объём воды (2, 5 и 10 литров), размер пор фильтра и время сбора пробы (сразу после обнаружения китов и с интервалами в 5, 10 и 20 минут).

Их самый важный вывод: для получения достаточной концентрации ДНК кита воду следует собирать как можно скорее после обнаружения — в идеале с того места, где кит нырнул, подняв хвост, или выпрыгнул из воды.

«Наряду со временем и местом, объём собранной воды играл ключевую роль в качестве образца, причём 10 литров показали наилучшие результаты во всех регионах исследований», — поясняет Родригес. Фильтры с большими порами также показали себя лучше, чем с маленькими. С помощью этих оптимизированных методов командам удалось собрать достаточно материала для молекулярного лабораторного анализа, и они продолжили сбор проб по этому протоколу в полевой сезон 2024 года.

Готовность к мониторингу

«Все участвующие в проекте eWHALE агентства по наблюдению за китами успешно внедрили наш метод», — отмечает Талингер, которая видит огромный потенциал в сотрудничестве с туроператорами и гражданскими учёными. Результаты закладывают основу для дальнейших международных программ мониторинга крупного масштаба — это волнует не только руководителя проекта.

«Вся информация, которую мы можем собрать неинвазивно, просто из воды — это невероятно», — говорит молодой исследователь Родригес. В ближайшие месяцы она продолжит анализ проб, собранных за последние два года, в лаборатории. Дополнительные результаты ожидаются осенью.