Анализ ДНК в водах Великобритании поможет рано выявлять инвазивные виды

Учёные из Университета Саутгемптона, Университета Бангора и Национального океанографического центра обнаружили несколько искусственно занесённых видов в прибрежных водах южной Англии, используя метод, который может помочь в раннем обнаружении чужеродных видов при более широком внедрении.

Среди идентифицированных видов оказался червь Cephalothrix simula, происходящий из северо-западной части Тихого океана, который содержит нейротоксины, потенциально смертельные для человека.

Исследователи под руководством аспиранта Люка Холмана собрали пробы воды и осадка в четырёх маринах Великобритании и проанализировали ДНК каждой пробы, чтобы определить, какие виды присутствовали в экосистемах.

Организмы оставляют следы своей ДНК в водных системах различными путями, например, рыбы теряют чешую, а многие виды выделяют сперму или икру в сезон нереста. Команда смогла извлечь этот генетический материал, известный как environmental DNA (eDNA), и сравнить его с глобальными базами данных ДНК для идентификации видов.

Люк Холман заявил: «Мы невероятно воодушевлены потенциалом eDNA для обнаружения инвазивных видов. Эта начальная работа даёт нам уверенность, что метод может быть бесценным как для раннего обнаружения вторжений, так и для мониторинга успеха мер по их уничтожению».

Чужеродные для Великобритании виды попадают на её берега разными путями: их могут переносить в балластных цистернах или на корпусах судов из одного международного порта в другой (особенно часто в таких местах, как Саутгемптон), а также они могут «путешествовать» с живой рыбой и устрицами, импортируемыми для британских рыбных ферм.

Всего команда выявила 18 чужеродных видов в четырёх исследованных маринах — в Саутгемптон-Уотер, Англси, Бристольском заливе и реке Блэкуотер. Червь Cephalothrix simula ранее не обнаруживался в Великобритании на момент проведения исследования в мае 2017 года, хотя позже, в следующем году, был найден в Корнуолле (это открытие задокументировано Центром экологии, рыболовства и аквакультуры, Cefas). Среди других недавно занесённых видов, обнаруженных учёными, были Arcuatula senhousia (азиатская датная мидия) и другой вид червя — Paranais frici.

Если инвазивные виды не обнаружить рано, они могут оказать разрушительное воздействие на места обитания местной фауны. Например, азиатские датные мидии могут изменять осадок с помощью производимых ими нитевидных коконов, которые сплетаются вместе и превращают морское дно из илистого в толстый песчаный материал, что, в свою очередь, меняет состав обитающих там организмов.

Люк Холман добавил: «Мы знаем, что илистые отмели Саутгемптон-Уотер и района Солент обеспечивают большое количество пищи для птиц, поэтому нам следует опасаться любых видов, способных изменить осадок».

Метабаркодирование eDNA всё чаще используется для мониторинга биоразнообразия, но его применение для обнаружения инвазивных видов остаётся ограниченным. Данное исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, является первым в своём роде в Великобритании.

Команда надеется развить свои исследования, предоставив рекомендации для регулярного мониторинга чужеродных видов природоохранным агентствам как в Великобритании, так и в других странах.