Популяции лосося находятся под угрозой исчезновения
Специальный выпуск содержит одиннадцать статей, которые переходят от концепции к практике обнаружения водных видов с использованием мониторинга эДНК (Environmental DNA) и включают тщательное изучение потенциальных преимуществ, ограничений и предубеждений от применения методов электронной ДНК для исследования и мониторинга животных.
«Статьи в этом специальном выпуске демонстрируют, что методы еДНК начинают определять свой потенциальный вклад в область природоохранной биологии во всем мире», - сказала Карен Голдберг, доцент Вашингтонского государственного университета и ведущий редактор специального выпуска.
ДНК или дезоксирибонуклеиновая кислота - это наследственный материал, содержащий биологические инструкции по созданию и поддержанию всех форм жизни; еДНК - это ДНК, которую животные выделяют в окружающую среду в результате нормальных биологических процессов из таких источников, как фекалии, слизистые, кожа, волосы и туши. Исследования и мониторинг редких, находящихся под угрозой исчезновения и инвазивных видов могут проводиться путем анализа эДНК в пробах воды.
В документе, включенном в специальный выпуск экологов Геологической службы США Мэтью Ларами и Дэвида Пиллиода и Голдберга, рассматривается потенциал анализа эДНК для улучшения обнаружения рыбы чавычи в реке Верхняя Колумбия в Вашингтоне, США, и Британской Колумбии, Канада. Это первый раз, когда методы эДНК были использованы для мониторинга популяций североамериканского лосося. В ходе успешного проекта были обнаружены свидетельства присутствия чавычи в районах, где они ранее не наблюдались.
«Результаты этого исследования показывают, что методы обнаружения эДНК являются эффективным способом определения распространения чавычи на большой территории и потенциально могут быть использованы для документирования прибытия мигрирующих видов, таких как тихоокеанский лосось, или колонизации водотоков после восстановления среды обитания или усилия по реинтродукции », - сказала Ларами.
Весення чавыча реки Верхняя Колумбия относится к числу наиболее уязвимых североамериканских лососей и в настоящее время занесен в список находящихся под угрозой исчезновения в соответствии с Законом об исчезающих видах. Ларами работала с Конфедеративными племенами Программы рыболовства в резервации Колвилля над использованием эДНК для документирования успеха повторного интродукции весенней чавычи в бассейн реки Оканоган в верховьях Колумбии.
В статьях специального выпуска основное внимание уделяется методам анализа образцов эДНК, продуцированию и разложению эДНК в окружающей среде и в лаборатории, а также практическому применению методов эДНК в обнаружении и управлении исчезающими видами рыб и амфибий.
Соредакторы, Голдберг, Пиллиод и исследователь WSU Кэтрин Стриклер, открывают специальный выпуск обзором состояния науки об эДНК - области, разработанной на основе исследований микроорганизмов в образцах окружающей среды и ДНК, собранных из древних образцов, таких как мумифицированные ткани или консервированные остатки растений.
«Включение методов эДНК в программы обследований и мониторинга потребует времени, но преданные своему делу профессионалы во всем мире быстро продвигают эти методы ближе к этой цели», - сказал Голдберг.
Стриклер, Голдберг и доцент WSU Александр Фремиер написали статью, в которой количественно оценивали влияние ультрафиолетового излучения, температуры и pH на деградацию эДНК в водных системах. Используя эДНК головастиков лягушки-быка, ученые определили, что ДНК разрушается быстрее при более высоких температурах и более высоких уровнях ультрафиолетового света-B.
«Нам нужно лучше понять, как долго ДНК может быть обнаружена в воде в различных условиях. Наша работа поможет улучшить стратегии отбора проб для мониторинга чувствительных и инвазивных видов с помощью электронной ДНК », - сказал Стриклер.
«Эти документы являются ведущими в продвижении сбора, обработки, анализа и интерпретации образцов эДНК, - сказал Пиллиод, - методы эДНК имеют большие перспективы для обнаружения водных видов, вызывающих озабоченность, и могут быть особенно полезны, когда животные встречаются в небольшом количестве или когда есть нормативные ограничения на использование более инвазивных методов обследования».
