Сколько видов млекопитающих живут в тропическом лесу? Некоторые ведут ночной образ жизни. Другие маленькие, скрытные или живут на верхушках деревьев. Ученые, работающие в Смитсоновском институте тропических исследований (STRI) в Панаме, испытали новый метод: рекрутирование мух-падальщиков для обнаружения млекопитающих. Этот новый метод превосходит стандартные методы, обнаруживая больше видов, чем исследователи могли бы сосчитать по следам или сфотографировать скрытыми камерами.
Мухи-падальщики, встречающиеся по всему миру и распространенные во многих местах обитания, питаются и откладывают яйца на мертвых животных, открытых ранах и фекалиях. Они непривередливы, питаются всеми остатками или экскрементами, с которыми сталкиваются, глотая ДНК животных, от которых они произошли. ДНК остается в пищеварительной системе мухи некоторое время, прежде чем разрушается.
Ученые собирают генетические «штрих-коды», короткие последовательности ДНК, уникальные для конкретных видов, и сохраняют их для справки. Сравнивая ДНК в библиотеках с ДНК в образце животного материала, они могут выяснить, от какого животного взят образец. Штриховое кодирование можно использовать, чтобы выяснить, действительно ли рыба, продаваемая на рыбном рынке, соответствует заявлению продавца или продукты животного происхождения, изъятые у торговцев, относятся к исчезающим видам. Однако секвенирование ДНК одного человека все еще относительно дорого и требует много времени. Новое оборудование может секвенировать ДНК из образца, содержащего крошечные фрагменты генетического материала от большого количества людей одновременно, метод, называемый «метабаркодирование».
Исследователи, в том числе Торри Роджерс, в настоящее время научный сотрудник Департамента ресурсов дикой природы Университета штата Юта, и Карен Капхейм, доцент кафедры биологии Университета штата Юта, протестировали этот новый метод обнаружения млекопитающих на острове Барро-Колорадо в Панаме, одном из наиболее изученные тропические леса мира, где список видов включает 108 млекопитающих, 74 из которых - летучие мыши.
В прошлом исследователи полагались на два стандартных метода, чтобы оценить, сколько видов животных было на острове: подсчет разрезов, при котором исследователь проходит фиксированную длину тропы и записывает всех наблюдаемых млекопитающих, и автоматические фотоловушки, которые фотографировать любое животное, которое проходит мимо них.
Такие исследования важны для выяснения того, как количество животных меняется из года в год или от сезона к сезону, или для проверки эффективности природоохранных мероприятий, таких как национальные парки и заповедники. В этом исследовании исследователи заманивали мух в ловушки с наживкой из кусков сырой свинины, расставленные вдоль троп, собрав более тысячи мух. ДНК мух и на них была извлечена и проанализирована.
ДНК 20 видов млекопитающих была идентифицирована в образцах мух-падальщиков, включая обезьян, плотоядных, ленивцев, муравьедов, сумчатых, грызунов и летучих мышей. Съемка с фотоловушкой, проведенная в тот же период времени, выявила только 17 видов, а подсчет трансект выявил только 13. Мухи обнаружили четыре вида, не обнаруженные ни фотоловушками, ни трансектами, включая двух летучих мышей. Однако этот метод не был совершенным, так как не удалось найти три вида, обнаруженные другими методами. Вкус мух к отходам может помочь объяснить результаты: они хорошо обнаруживали такие виды, как приматы, которые производят обильный мягкий помет, и в меньшей степени ловили такие виды, как грызуны и олени, которые производят маленькие твердые пометы.
«Мы рады сообщить, что метабаркодирование мух-падальщиков является очень эффективным способом изучения сообществ млекопитающих», - сказал Роджерс. «Мы надеемся, что в будущем этот метод поможет в борьбе за защиту и мониторинг биоразнообразия во всем мире».