Ведро морской воды содержит больше, чем кажется на первый взгляд - оно битком набито ДНК рыб. Теперь ученые успешно используют эту ДНК для отслеживания миграции рыб с помощью нового метода, который требует лишь небольшой доли усилий и затрат по сравнению с предыдущими методами.
ДНК, отобранная из образцов, еженедельно отбираемых из рек Нью-Йорка на востоке и из рек Гудзон, выявила присутствие или отсутствие нескольких ключевых видов рыб, проплывающих через воду в каждый день испытаний. Опубликованные в PLOS ONE выводы коррелируют со знаниями, полученными в ходе многолетних исследований миграции с использованием рыболовных сетей.
«Впервые мы успешно зафиксировали весеннюю миграцию рыб, просто проведя тесты ДНК на образцах воды», - говорит Марк Стокл, старший научный сотрудник Программы изучения окружающей среды человека. Использование этого метода для оценки численности и распределения видов рыб может помочь ученым легче понять влияние определенных факторов окружающей среды, таких как устричные фермы или загрязнение окружающей среды, на местные популяции рыб.
Во время плавания рыбы оставляют следы своей ДНК в воде, сбрасывая студенистую внешнюю оболочку или в экскрементах. Предыдущие исследования показали, что относительно небольшие объемы пресной и морской воды содержат достаточное количество этой ДНК, называемой ДНК окружающей среды (eDNA), для обнаружения десятков видов рыб.
Исследователи смогли идентифицировать 42 вида рыб, проанализировав эДНК, извлеченную из проб воды, в том числе большинство видов, которые, как известно, широко распространены или распространены в данной местности, и лишь некоторые из редких. Количество эДНК различных идентифицированных видов примерно соответствовало данным сетевых опросов.
«Мы не нашли ничего шокирующего в миграции рыб - сезонные перемещения и виды, которые мы нашли, уже известны», - говорит Стокл. На самом деле это хорошая новость, потому что она показывает, что метод eDNA является хорошей альтернативой традиционным методам.
Stoeckle провел исследование с Закари Чарлоп-Пауэрсом, приглашенным ученым в Лаборатории генетически кодируемых малых молекул, и Любовью Соболевой, старшеклассницей, участвовавшей в Летней программе научных исследований Рокфеллера.
Стокль и его коллеги говорят, что новый метод потенциально может предложить несколько преимуществ. Анализ эДНК дешев и относительно прост, и он позволяет ученым собирать образцы, не беспокоя рыб и не причиняя им вреда. Но они также отмечают, что необходимо будет провести дальнейшие сравнения с традиционными обследованиями, чтобы установить точность и надежность метода.
«Если будущие исследования подтвердят, что индекс численности видов может быть получен из обнаженной ДНК, извлеченной из воды, - говорит Джесси Осубел, директор Программы изучения окружающей среды человека, - это может легко улучшить рациональность, с которой устанавливаются квоты на вылов рыбы, а качество и достоверность их мониторинга во всем мире."