Малые генетические ключи для отслеживания неуловимых океанских гигантов
Новый исследовательский инструмент, включающий простую задачу — наполнение бутылки морской водой, — может революционизировать способы отслеживания отдельных китовых акул и мониторинга их популяций.
Новое исследование Австралийского института морских наук (AIMS) и Института океанов UWA использовало мельчайшие генетические следы в морской воде для отслеживания этих гигантов с помощью метода, называемого «гаплотипированием eDNA».
Исследователь-докторант и ведущий автор Лоренс Дугал заявила, что, хотя экологическая ДНК (eDNA) уже использовалась для мониторинга присутствия определенных видов, этот новый метод использует eDNA для ответа на совершенно другой вопрос.
«Наш новый метод совершил невероятный скачок, позволяя обнаружить генетическую подпись отдельных китовых акул просто путем анализа морской воды», — сказала она.
«Мы вышли за рамки обнаружения видов и вошли в сферу популяционной генетики — мы открыли новую дверь в том, что возможно с eDNA».
Несмотря на свои крупные размеры, китовые акулы печально известны сложностью отслеживания. Но, как и все морские виды, они выделяют свои уникальные генетические коды в океан — известные как экологическая ДНК или «eDNA» — через кожу, фекалии, кровь, слизь, сперму и другой биологический материал.
Ученые собрали эту eDNA, посетив известные «горячие точки» китовых акул у рифа Нингалу, где команда плыла за акулами и наполняла небольшие бутылки морской водой. Затем команда проанализировала образцы воды с помощью процесса, называемого гаплотипированием eDNA.
Для подтверждения «подписи» каждой акулы команда также собрала тканевые образцы 28 китовых акул и сравнила результаты.
«Результаты были невероятно точными — биопсии тканей успешно и с высокой точностью совпали с eDNA каждой отдельной китовой акулы», — сообщила г-жа Дугал.
«До сих пор мы могли получать образцы ДНК только с помощью биопсии тканей, что логистически сложно, дорого в сборе и требует инвазивных методов отбора проб».
Ученый AIMS и Института океанов UWA доктор Люк Томас заявил, что исследование может выйти за рамки китовых акул и быть применено к другим видам, находящимся под угрозой.
«Этот новый метод быстрее, дешевле, высокоточный, легче масштабируется и минимально инвазивен», — сказал он.
«Он имеет потенциал радикально изменить способ мониторинга и отслеживания видов мегафауны.
Он может помочь ответить на глобальные вопросы популяционного уровня для другой мегафауны, такой как акулы, скаты, морские черепахи или дюгони».
Ведущий научный сотрудник AIMS доктор Марк Микан отметил, что находящиеся под угрозой исчезновения китовые акулы являются неотъемлемой частью экологии объекта всемирного наследия Нингалу и приносят 20 миллионов долларов в год в экотуристическую индустрию региона.
«AIMS десятилетиями возглавляет исследования китовых акул в Нингалу — известной горячей точке для этих величественных гигантов», — сказал он.
«Наше исследование картировало и отслеживало китовых акул, чтобы изучить их поведение, модели питания, рост и миграцию.
Важно, чтобы наша морская среда управлялась ответственно, чтобы обеспечить устойчивое использование океана и его ресурсов при сохранении будущего китовых акул».
Это исследование проводилось в сотрудничестве с AIMS, Институтом океанов UWA, Университетом Кертина и ведущей лабораторией исследований eDNA в Орхусском университете, Дания.
Исследовательская статья «Индивидуальное гаплотипирование китовых акул по экологической ДНК из морской воды» была опубликована в журнале Molecular Ecology Resources.