Экологи показали, что генетический материал, который виды выделяют в окружающую среду, может раскрыть не только существование вида, но и обширную информацию о генетике всей популяции. Эта информация может помочь исследователям определить происхождение новых инвазивных популяций и предотвратить дальнейшие вторжения. Достижения в области ДНК окружающей среды (эДНК) также открывают новые возможности для защиты исчезающих и уязвимых видов.
Экологи обнаружили, что ДНК вида из окружающей среды (эДНК) может дать представление о генетике всей популяции, помогая отслеживать и предотвращать распространение инвазивных видов. Это продвижение eDNA также может помочь защитить виды, находящиеся под угрозой исчезновения, предоставляя информацию, аналогичную судебно-медицинским расследованиям.
«Чтобы защитить биоразнообразие, мы приближаемся к тому, что судебно-медицинские эксперты делают каждый день на местах преступлений», — сказал соавтор исследования Дэвид Лодж, директор Центра устойчивого развития Аткинсона при Корнелльском университете.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи продемонстрировали, что их метод успешно отбирал инвазивных бычков-кругляков на территории Великих озер и Фингер-Лейкс в Нью-Йорке.
В исследовании Великих озер исследователи собрали образцы воды и тканей бычков-кругляков в 13 местах от озера Мичиган до озера Онейда и обнаружили, что их метод отбора проб эДНК можно использовать для обнаружения ядерных генетических вариаций для анализа генетического разнообразия и вариаций внутри вида. Эта информация полезна для управляющих природными ресурсами, поскольку она может помочь им отслеживать происхождение новых инвазивных популяций и предотвращать дальнейшие вторжения или минимизировать ущерб, определяя, как инвазивные виды перемещаются и как их остановить.
Этот прорыв также может помочь ученым понять популяции исчезающих видов без фактического отлова уже редких и уязвимых животных. Кара Андрес, ведущий автор исследования, сказала, что виды, испытывающие сокращение популяции, могут потерять генетическое разнообразие, а электронная ДНК может позволить исследователям обнаружить это сокращение раньше.
Андрес был аспирантом лаборатории Лоджа, а сейчас работает научным сотрудником в Вашингтонском университете в Сент-Луисе. Она стала соавтором статьи вместе с соавторами Лоджем и Хосе Андресом, научным сотрудником Корнеллской школы Аткинсона, а также содиректором и старшим научным сотрудником Корнельского центра экологической ДНК и геномики.
Хосе Андрес сказал: «Это важный шаг на пути к реализации всего потенциала технологии геномики при применении к образцам эДНК водных организмов. Я предвижу, что в ближайшем будущем эта технология позволит нам изучать состояние и здоровье неуловимых видов. Я считаю, что это будет иметь далеко идущие последствия, особенно в морской среде».