Pobieranie próbek eDNA z jezior w celu zrozumienia globalnej bioróżnorodności
DNA środowiskowe (eDNA) to materiał genetyczny pozostawiony przez organizmy występujące w środowisku. Mogą to być komórki skóry, włosy, odchody lub inny materiał komórkowy. Dzięki gromadzeniu i analizowaniu takiego eDNA naukowcy mogą zidentyfikować gatunki występujące na danym obszarze bez konieczności ich bezpośredniej obserwacji lub chwytania. Kluczową zaletą tej techniki jest jej nieinwazyjność oraz otwartość na udział obywateli.
Ocena utraty i redystrybucji różnorodności biologicznej
Zespół projektu LeDNA(odnośnik otworzy się w nowym oknie), wspieranego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie), postawił sobie za cel zastosowanie technik pobierania próbek eDNA do oceny utraty i redystrybucji różnorodności biologicznej. Tym samym, zamierzali przezwyciężyć wyzwania trapiące obecnie stosowane metody określania rozmieszczenia gatunków, które bywają kosztowne, czasochłonne i wymagające, jeśli chodzi o pokrycie dużych regionów geograficznych. „Chcieliśmy sprawdzić, czy jeziora działają jako akumulatory eDNA poprzez zbieranie eDNA przenoszonego przez rzeki” — wyjaśnia koordynatorka projektu LeDNA, Kristy Deiner z Politechniki Federalnej w Zurychu(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w Szwajcarii. „Jeśli w jeziorach gromadzi się eDNA z ich zlewni, wówczas pobieranie próbek tego eDNA może pozwolić na uzyskanie informacji w sposób, który całkowicie odmienia naszą zdolność do monitorowania dużych obszarów w niedrogi sposób”. W ramach projektu opracowano nowe techniki przechwytywania eDNA i zastosowano najnowocześniejsze sekwencjonowanie w celu gwałtownego przyspieszenia procesu monitorowania. Co więcej, w projekcie centralną i przewodnią rolę zyskali naukowcy-wolontariusze. Stało się to dzięki ich zachęceniu do pobierania próbek i przyczynia się do budowania globalnego przeglądu eDNA z jezior.
Badanie stanu eDNA in vitro i in situ
Doświadczenia laboratoryjne pozwoliły zespołowi projektu lepiej zrozumieć, w jaki sposób długie eDNA utrzymuje się w warunkach środowiskowych. Pomiary przeprowadzone na rzekach wpadających do jezior wykazały, że eDNA jest rzeczywiście transportowane do jezior. „Byliśmy w stanie opracować działającą metodologię badania stanów eDNA in vitro i in situ” — wyjaśnia Deiner. „Udało nam się również opracować nowe narzędzie do pobierania próbek eDNA, które umożliwia robienia tego szybko i niezawodnie, ale jest łatwe w użyciu przez naukowców-wolontariuszy. Zgłoszenie patentowe dla tego urządzenia jest obecnie rozpatrywane”. Zespół projektowy wykazał również, że stany eDNA można empirycznie oddzielić i analizować na podstawie próbek środowiskowych, co wzmacnia argumenty za wykorzystaniem eDNA jako narzędzia do monitorowania zmian bioróżnorodności. Może mieć to krytyczne znaczenie dla zapewnienia dokładnych danych dotyczących utraty bioróżnorodności, co umożliwi bardziej ukierunkowane i skuteczne kształtowanie polityki.
Inspirowanie ludzi do wykorzystywania nowych technologii
Projekt LeDNA odniósł sukces zarówno w wykazaniu potencjału zastosowania eDNA do monitorowania różnorodności biologicznej, jak i włączaniu obywateli za pośrednictwem mediów społecznościowych. Metodologie projektu LeDNA oraz jego wyniki zapewnią także naukowe wsparcie dla decydentów. „Mamy nadzieję, że te techniki pozwolą nam przybliżyć się do globalnych celów monitorowania bioróżnorodności oraz pomogą w zbieraniu danych” — dodaje Deiner. „Może to być wkładem w globalne porozumienia, takie jak globalne ramy różnorodności biologicznej z Kunmingu/Montrealu(odnośnik otworzy się w nowym oknie)”. Publikacja na ten temat jest obecnie w przygotowaniu. Kolejne kroki obejmują komercjalizację niektórych opracowanych systemów pobierania próbek i stworzenie partycypacyjnego procesu z nagrodami, który pozwoli większej liczbie osób zbierać i udostępniać próbki eDNA. „Chcemy inspirować ludzi do angażowania się w nowe technologie, aby generowali dane, które mogą pomóc w rozwiązaniu kryzysu różnorodności biologicznej, przed którym stoimy” — podsumowuje Deiner.
