Badanie paleośrodowiskowego DNA ilustruje wpływ działalności człowieka na Wyspy Kanaryjskie
Autorzy projektu ISLANDPALECO postawili sobie za cel poszerzenie naszej wiedzy na temat dynamiki zmian środowiskowych, jakie zachodziły na wyspach w przeszłości, jednocześnie skupiając się na ustaleniu czasu i zasięgu oddziaływania osadnictwa ludzi oraz na określeniu ekologicznej linii bazowej, czyli stanu środowiska sprzed zasiedlenia. W tym celu zespół projektu przeprowadził na tym obszarze badania z zastosowaniem zarówno nowych, jak i tradycyjnych technik z dziedziny paleoekologii.
Nowatorska metodologia daje unikatowe rezultaty
„Prace w ramach projektu ISLANDPALECO dostarczają cennych informacji na temat przeszłości kluczowych ekosystemów Wysp Kanaryjskich, które byłyby trudne do zbadania bez opracowania zestawu paleoekologicznych wskaźników zastępczych, takich jak nowatorska analiza paleośrodowiskowego DNA (PalEnDNA) – DNA pochodzącego ze szczątków starożytnych organizmów, zmieszanego z próbką środowiskową”, wyjaśnia Lea de Nascimento, koordynatorka projektu. Wstępne wyniki pokazały, jak wykorzystać i przeprowadzić analizę PalEnDNA na obszarach innych niż zimne. „Jest to zupełne novum, jeśli chodzi o badanie zarówno wysp, jak i regionów oceanicznych, gdzie trudno znaleźć i zanalizować dane pochodzące z dłuższych okresów. Dzięki wykorzystaniu analizy PalEnDNA znacznie poprawiła się zarówno rozdzielczość taksonomiczna, jak i wykrywanie taksonów”, dodaje badaczka. Po raz pierwszy podejście to zastosowano w odniesieniu do ekosystemów nizinnych Wysp Kanaryjskich, dzięki czemu uczeni zyskali wgląd w dynamikę zmian zachodzących na tym obszarze w przeszłości. Udało im się na przykład ustalić, że intensywna działalność rolnicza w okresie historycznym wpłynęła na zmiany w ekosystemach przybrzeżnych, a ponadto zaobserwowali, że doszło do wyraźnego spadku gęstości zadrzewienia w niektórych ekosystemach, co do których istnieje niewielka liczba dowodów na występowanie lasów w przeszłości. Zespół badawczy koncentrował się też na bardziej praktycznym aspekcie, jakim jest sposób wykorzystania zdobytych informacji w działaniach na rzecz ochrony środowiska i odbudowy zasobów przyrodniczych. Bardzo istotne było odkrycie, że sporym zainteresowaniem cieszy się zastosowanie wyników badań paleoekologicznych w zarządzaniu ochroną środowiska. Dotyczy to w szczególności określenia linii bazowych dla naturalnych zmian w odniesieniu zarówno do roślinności, jak i do schematów występowania pożarów w okresie przed zasiedleniem wysp przez ludzi.
Rozwiązanie problemu warunków środowiskowych
Biorąc pod uwagę fakt, że warunki środowiskowe panujące na wyspach nie są idealne z punktu widzenia przetrwania PalEnDNA, w pobranych próbkach paleośrodowiskowych nie znaleziono wysokich stężeń PalEnDNA. Dlatego też, według de Nascimento, najważniejszym osiągnięciem badaczy jest to, że „udało im się uzyskać PalEnDNA z niektórych próbek pobranych na obszarach suchych, co było do tej pory niemożliwe w rejonach innych niż Arktyka i regiony o klimacie umiarkowanym, a już zwłaszcza w przypadku wysp subtropikalnych”. Doświadczenia i metody wyniesione z projektu mogą zostać wdrożone w badaniach na innych europejskich archipelagach i wyspach całego świata, na których rekonstrukcja zmian paleośrodowiskowych jest ograniczona z powodu warunków wpływających niekorzystnie na stan zachowania materiału do badań. Osiągnięcia zespołu projektu ISLANDPALECO w zakresie skuteczniejszego pobierania paleośrodowiskowego DNA i stosowania jego analizy w badaniach tego typu regionów mogą poszerzyć naszą wiedzę na temat wpływu osadnictwa na wyspach od najdawniejszych czasów. Jak dodaje de Nascimento, „uzyskane w ten sposób dane dotyczące warunków środowiskowych i ekologicznych linii bazowych w przeszłości z uwagi na swoje kluczowe znaczenie powinny być uwzględniane w praktykach zarządzania ochroną środowiska i odbudową zasobów przyrodniczych”.
Prace w toku: dalsze odkrycia i rozpowszechnianie wyników
Wyniki badań zostały zaprezentowane nie tylko społeczności naukowej, ale również zainteresowanym stronom zajmującym się tymi zagadnieniami w praktyce. Niedawna publikacja – „Human impact and ecological changes during prehistoric settlement on the Canary Islands” [Wpływ działalności człowieka i zmiany ekologiczne w okresie prehistorycznego osadnictwa na Wyspach Kanaryjskich] – zawiera przegląd wcześniej publikowanych danych, co również było ważnym celem zespołu projektowego. Chcąc kontynuować prace nad próbkami paleośrodowiskowymi z Wysp Kanaryjskich, stypendystka planuje udoskonalić metody stosowane w odniesieniu do trudnych do analizy próbek, takich jak te pobierane z osadów na Wyspach Kanaryjskich. W tym celu zamierza zastosować nowe protokoły i poddać analizie inne materiały, które mogą dostarczyć informacji na temat diety zwierząt w przeszłości.
Słowa kluczowe
ISLANDPALECO, PalEnDNA, Wyspy Kanaryjskie, ochrona środowiska, wpływ działalności człowieka, ekologiczna linia bazowa, paleośrodowiskowe DNA
