Исследователи пролили свет на распространение японского угря, проанализировав экологическую ДНК (eDNA) из небольших образцов речной воды. Это может обеспечить более быстрые и эффективные исследования популяций японского угря и помочь сохранить этот исчезающий вид. Открытие было опубликовано 27 февраля в журнале Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems..
Угри - это проходные рыбы, которые нерестятся в океане и растут вдоль побережья и в реках. В мире известно 16 видов, распространенных в 150 странах. Японский угорь (Anguilla japonica) встречается в Восточной Азии. С древних времен он был важной частью японской жизни: как источник пищи, как предмет традиционных стихов и произведений искусства, а иногда даже как объект поклонения. Однако уловы угря резко сократились с 1970-х годов, и в 2014 году он был добавлен в Красный список исчезающих видов Международного союза охраны природы (МСОП)..
В большинстве речных съемок японского угря используется электролов. Однако этот метод требует много времени и ресурсов, а для широко распространенных видов может не собрать достаточно данных. Съемки обычно проводятся в дневное время, при этом ночные угри прячутся среди растительности и грязи.
Быстро развивающаяся технология eDNA позволяет отслеживать водные формы жизни путем извлечения и анализа ДНК, присутствующей в воде, без захвата самих организмов. В этом исследовании команда исследовала, можно ли использовать анализ эДНК для демонстрации распространения японского угря. Они собрали литровые образцы из 125 мест вверх и вниз по течению 10 рек Японии и проанализировали эДНК из этих образцов с помощью системы ПЦР в реальном времени. В то же время они провели электрорыболовство в тех же местах и сравнили его с результатами анализа эДНК.
ЭДНК японского угря была обнаружена в 91,8% мест, где наличие угря было подтверждено с помощью электролова (56 из 61 места), а также эДНК была обнаружена еще в 35 районах (в основном выше по течению), где особи угря не были обнаружены. Это показывает, что анализ эДНК более чувствителен, чем обычные исследования для обнаружения присутствия японского угря в реках. Данные электролова по количеству и биомассе угря также положительно коррелируют с концентрациями эДНК, показывая, что эДНК может помочь нам оценить численность и биомассу японского угря.
В этом исследовании электролов требовал трех или более человек для каждой реки и занимал не менее трех дней. Для сбора проб воды для анализа эДНК требовалось всего два человека, максимум полдня, а обработка данных завершалась одним человеком за полтора дня. При проведении крупномасштабного обследования распределения метод анализа эДНК лучше с точки зрения человеческих и временных ресурсов.
Этот метод потенциально может использоваться для обследования населения в еще более широком масштабе. Он не смертелен, что делает его идеальным для наблюдения за исчезающими видами. В настоящее время команда использует анализ eDNA для мониторинга угрей в Японии и за рубежом: его можно использовать в качестве международного унифицированного метода для широко распространенных видов. Это может оказать большую помощь в сохранении и устойчивом использовании видов угрей во всем мире.
Метод анализа эДНК также эффективен при борьбе с вторжением чужеродных видов угрей. В течение 20 лет поступали сообщения об иностранных угрях (европейских и американских угрях), выпущенных в японские водные пути. Эти виды выглядят так же, как японский угорь, поэтому их трудно обнаружить. Они также долгоживущие, поэтому могут влиять на экосистему в течение длительных периодов времени. Проведя широкомасштабное исследование с использованием анализа эДНК, мы можем быстро идентифицировать чужеродные виды угрей и их распространение.
Это исследование было проведено научным сотрудником Хикару Итакура (Высшая школа науки Университета Кобе), доцентом Рёширо Вакия (Университет Тюо), доцентом Сатоши Ямамото (Университет Киото), доцентом Кэндзо Кайфу (Университет Тюо), доцент Такуя Сато и доцент Тосифуми Минамото (оба из Университета Кобе).
Итакура комментирует: «На концентрацию эДНК в реках влияют физические свойства, такие как глубина воды и скорость течения. Затем мы должны повысить точность анализа эДНК, прояснив влияние этих физических свойств на концентрацию эДНК.."