Организмы в ручьях и реках указывают на качество вод

Качество вод можно оценивать по встречающимся в них организмам. Этот подход часто приводит к ошибкам, так как многие виды внешне похожи. Поэтому новые методы фокусируются на анализе ДНК. Биологи из Рурского университета в Бохуме (RUB) оптимизировали процесс, что теперь позволяет им быстро и надежно идентифицировать множество организмов одновременно с использованием коротких последовательностей ДНК. Результаты опубликованы в журнале PLOS ONE.

Экспертные знания для определения видов находятся под угрозой исчезновения

Промышленность, сельское хозяйство и человеческие поселения создают нагрузку на водные объекты; некоторые организмы не могут выжить из-за изменяющихся условий в ручьях и реках. Соответственно, их наличие проливает свет на качество среды обитания. Однако число экспертов, способных определить мелких животных по внешнему виду, сокращается; в этой области активно лишь несколько молодых исследователей. Ученые RUB из отдела экологии, эволюции и биоразнообразия животных помогают сохранить экспертные знания.

База данных с "ДНК-штрихкодами"

Для этого они создают базу данных в сотрудничестве с "German Barcode of Life Project": на первом этапе квалифицированные эксперты идентифицируют водные организмы по внешнему виду. Затем короткий характерный участок генома животных — то есть штрихкод — расшифровывается и заносится в базу данных. Тот, кто хочет узнать, какие виды представлены в водоеме, берет пробу воды, секвенирует ДНК содержащихся в ней организмов и сопоставляет ее с базой данных. Васко Эльбрехт и доктор Флориан Лесе разработали инновационный лабораторный протокол, который делает этот так называемый ДНК-штрихкодинг намного быстрее, чем прежде. Они могут идентифицировать более тысячи животных в течение недели после взятия пробы. Даже на стадии разработки метод правильно определяет более 80% видов. Таким образом, он надежнее, чем идентификация видов по внешним признакам, и биологи из Бохума уверены, что в ближайшем будущем оптимизируют этот показатель.

Системы оценки необходимо адаптировать к новому методу

В своем исследовании бохумские биологи также продемонстрировали ограничения ДНК-штрихкодинга. С помощью этого метода нельзя определить, сколько особей определенного вида находится в водоеме. Установленные же критерии оценки качества воды, напротив, включают такие данные. "Это проблема для существующих систем оценки, — говорит Флориан Лесе. — Однако проточные воды очень динамичны; численность видов сильно меняется по естественным причинам с течением времени. Поэтому имеет смысл оценивать качество на основе исчерпывающих списков видов, не уделяя слишком много внимания их количеству".