Скрытые сообщества, выявленные новым методом секвенирования ДНК

Песок с непримечательного пляжа в Шотландии позволил выявить гораздо более богатую и сложную сеть микроскопических животных, обитающих в этой крошечной «экосистеме», чем было известно ранее.

Исследование, опубликованное в новом онлайн-журнале Nature Communications, демонстрирует новый метод, позволяющий проводить секвенирование ДНК крупных сообществ очень мелких многоклеточных существ. Эта техника, названная экологической метагенетикой, может трансформировать современные методы идентификации видов и экологического анализа, предоставляя новые данные о структуре и составе сообществ.

Работа была проведена международной группой под руководством доктора Симона Крира из Университета Бангора при финансировании Совета по исследованиям природной среды (NERC).

Ключевые достижения метода:

• Ученые смогли определить генетическое разнообразие почти всех видов животных размером от 45 микрон до 1 мм на исследуемом пляже.
• Впервые удалось количественно оценить численность разных групп животных.
• Метод, разработанный для оценки сообществ в морских осадках, может быть адаптирован для любой экосистемы, населенной микроорганизмами.

Преимущества и перспективы:

• Скорость и стоимость: «Секвенирование на порядки быстрее и дешевле традиционных подходов. Выполнение той же работы традиционными методами заняло бы неисчислимые столетия рабочих часов для ручной идентификации каждого отдельного вида», — говорит ведущий автор Вера Фонсека.
• Применения: Метод открывает путь для исследований в самых разных областях: от изменения климата и влияния загрязнения на здоровье экосистем до распределения микробной жизни от глубоководья до полярных сред.
• Мониторинг: «Добавление последовательностей ДНК образцов в базу данных в конечном итоге позволит ученым отслеживать распространение отдельных видов и со временем оценивать их реакцию на изменение климата, загрязнение или другие антропогенные события», — поясняет доктор Крир.

Примеры открытий:

• Данные выявили, что в традиционных оценках упускалась из виду группа хищных плоских червей. Это сравнимо с тем, как если бы эколог, изучающий саванну, осознал, что во всех предыдущих исследованиях полностью игнорировалось целое семейство кошачьих.
• Профессор П. Джон Д. Лэмсхед привел наглядное сравнение: «В начале восьмидесятых я три года изучал десять тысяч микроскопических червей из залива Ферт-оф-Клайд вручную, по одному, с помощью мощных световых микроскопов, и идентифицировал 113 видов. Наше новое исследование ДНК выявило 182 типа нематод из того же региона всего за один месяц».