Iš sniego atgauta DNR padeda mokslininkams sekti nykstančią laukinę gamtą

Iš sniego atgauta DNR padeda mokslininkams sekti nykstančią laukinę gamtą

Įkelti koją į Kanados lūšį nėra lengva užduotis. Šios retos katės gyvena atokiuose miškuose ir stačiuose akmenuotuose kalnuose. Tiesą sakant, lūšys matomos retai, jos vadinamos „katėmis vaiduokliais“, o apie jų paplitimą žinome labai mažai. Šis informacijos trūkumas trukdė pastangoms išsaugoti nykstančias rūšis pagal Nykstančių rūšių įstatymą.

Mokslininkai dabar pradeda naudoti naują metodą šiems gyvūnams sekti, aptikdami DNR pėdsakus, likusius snieguotuose šių ir kitų būtybių pėdsakuose. Tyrime, paskelbtame žurnale Biologinis išsaugojimas, JAV miškų tarnybos mokslininkams pavyko patvirtinti lūšies buvimą Šiaurės Uolos kalnuose, atlikus genetinę sutrypto sniego analizę.

Ekspertai teigia, kad šis neinvazinis metodas pagerins aplinkos sniego faunos tyrimų tikslumą ir padės konservatoriams nustatyti ir rūpintis kritinėmis lūšių ir kitų sniego rūšių buveinėmis.

Sekant pėdomis

Aptikti laukinę lūšį Kanadoje, kuri, kaip manoma, driekiasi didžiojoje Šiaurės Amerikos šiaurinėje dalyje, kažkada buvo tarsi adata žole apaugusiame piliakalnyje, sako Michaelas Schwartzas, Nacionalinio laukinės gamtos ir žuvų apsaugos miškų genomikos centro bendraautoris. [Hear the Otherworldly Screams of Lynx in Battle]

Schwartz komandos nariai, įskaitant mėsėdžius biologę Jessie Golding, daugelį metų seka sniego pėdsakus ir, be kita ko, atokiuose borealiniuose Montanos ir Aidaho miškuose stato kameras, kad aptiktų Kanados lūšis. Tačiau vien tik maršrutai ir nuotraukos nebūtinai pateikia galutinį jų buvimo įrodymą.

„Naudojant fotoaparato spąstus ne visada gaunamas tobulas vaizdas ir dažnai sunku tai žinoti [the animal] tai lūšis arba bobcat “, – sako Goldingas šių metų „National Geographic“ trumpametražių filmų demonstracijoje „Sekantis sniegą“. Takeliai taip pat dažnai nėra lemiami, pridūrė Goldingas. „Ekspertai taip pat klaidingai nustato maršrutus“.

Dar visai neseniai vienintelis aiškus būdas nustatyti, ar lūšis gyveno kraštovaizdyje, buvo snigti ir sugauti lauke netrukus po sniego – varginančios ir dažnai bergždžios pastangos.

„Tai pareikalavo daug pastangų, bet mes tai sumažinome“, – sako Schwartzas. „Mums dabar reikia surasti kažką, kas galėtų būti lūšies pėdsakai, iš sniego ištraukti du ir keliolika pėdsakų, supilti sniegą į butelį ir nusiųsti į laboratoriją.

Kaip tai veikia

Per dieną organizmas į aplinką išskiria odos ląsteles, plaukus, išmatas, šlapimą, kiaušinėlius, spermą ir kitas biologines medžiagas. Šiose medžiagose yra gyvūno DNR pėdsakų ir jos gali patekti į vandenį, sniegą ar dirvą. Tokie genetiniai pėdsakai vadinami aplinkos DNR arba eDNR.

Per pastarąjį dešimtmetį molekulinės biologijos pažanga sumažino genetinei analizei reikalingos biologinės medžiagos kiekį. Tai, ko kažkada reikėjo kraujo ir plaukų ląstelėms, dabar galima padaryti su dalimi odos ląstelių, todėl mokslininkai gali aptikti net nedidelį eDNR kiekį. [Learn how eDNA is being used to search for the Loch Ness Monster]

Mokslininkai gali išskirti šią eDNR naudodami kiekybinę polimerazės grandininę reakciją arba molekulinę techniką, žinomą kaip qPCR, ir palyginti ją su žinomų DNR sekų duomenų baze, kad nustatytų pasilikusį organizmą. Schwartzas ir jo komanda, įskaitant eDNA tyrėją Thomasą Frankliną, pastaraisiais metais sulaukė didžiulės sėkmės, naudodamos eDNR mėginių ėmimo metodus vandens ekosistemų biologinei įvairovei išmatuoti. Tačiau jie pradėjo domėtis, ar ši technika buvo taikoma ir lediniam vandeniui – sniegui.

Paliekant pėdsaką

Schwartzas ir jo komanda išbandė teoriją apie gyvūnų pėdsakus, paliktus sniege Montanoje ir Aidaho valstijoje. parodė, kad izoliacija nuo eDNR pėdsakų yra veiksmingas būdas aptikti lūšis, vilkus ir žvejus. apie savo aplinką “, – sako Schwartzas. [Fierce, Furry Fishers Are Expanding Their Range—and Bulk]

„Aplinkos DNR suteikia precedento neturinčias galimybes gauti informacijos apie rūšių pasiskirstymą, gausą ir mitybą“, – sako Justine Smith, Kalifornijos universiteto Kalifornijos universiteto doktorantė ir ekologė. “Tai padidina geografinę sritį, iš kurios galima paimti mėginius, ir gali pagerinti atrankos įvertinimų tikslumą.”

„Įdomu matyti, kad eDNA metodas toliau vystosi ir toliau gerina sunkumų kontroliuoti rūšių ir procesų supratimą“, – sako Smithas.

Schwartzas teigia, kad mokslininkų komanda sugebėjo išskirti lūšies DNR, kurios koncentracija buvo tik penkios ląstelės galone sniego, o technologija, kurią jis laikė revoliucine, padarė tai įmanoma.

“Mes nustatėme, kad EDNA naudojimas buvo 10 kartų ekonomiškesnis ir 10 kartų greitesnis nei tradiciniai vandens sistemų tyrimo metodai”, – sako Schwartz ir priduria: reta rūšis.

Teisinga linkme

„Autoriai pabrėžia, kad eDNR analizės derinimas su kamerų gaudykėmis ir sniego sekimu gali padidinti pasitikėjimą retų rūšių buvimu, – sako Smithas, – ir tai gali būti tikrai svarbu valdant šias rūšis, teikiant pirmenybę žemės apsaugai arba suprantant, kaip retos rūšys. reaguoti į grasinimus.

Vienas iš šio tyrimo tikslų, pasak Schwartzo, yra parodyti mokslininkams, kaip nustatyti sritis, kuriose išsaugojimo pastangos turėtų didžiausią poveikį.

“Norite įsitikinti, kad jūsų išsaugojimui skirti pinigai yra išleidžiami ten, kur yra rūšys. Jų padėjimas ten, kur jų nėra, niekam nepadės”, – sakė Schwartzas. “Tai nėra pelninga agentūrai ir nepadeda rūšis“.

Jis tikisi, kad šis naujas ir efektyvus laukinės gamtos kontrolės metodas bus naudojamas ir ateityje gerinant kitų retų rūšių išsaugojimo pastangas snieguotose buveinėse.

Leave a Comment

Your email address will not be published.