Популяції лосося перебувають під загрозою зникнення
Спеціальний випуск містить одинадцять статей, які переходять від концепції до практики виявлення водних видів з використанням моніторингу эДНК (Environmental DNA) та включають ретельне вивчення потенційних переваг, обмежень і упереджень від застосування методів електронної ДНК для дослідження та моніторингу тварин.
«Статті в цьому спеціальному випуску демонструють, що методи еДНК починають визначати свій потенційний внесок в область природоохоронної біології в усьому світі», - сказала Карен Голдберг, доцент Вашингтонського державного університету та провідний редактор спеціального випуску.
ДНК або дезоксирибонуклеїнова кислота - це спадковий матеріал, що містить біологічні інструкції по створенню та підтриманню всіх форм життя; еДНК - це ДНК, яку тварини виділяють у навколишнє середовище в результаті нормальних біологічних процесів з таких джерел, як фекалії, слизові оболонки, шкіра, волосся і туші. Дослідження та моніторинг рідкісних, що перебувають під загрозою зникнення та інвазивних видів можуть проводитися шляхом аналізу эДНК в пробах води.
У документі, включеному у спеціальний випуск екологів Геологічної служби США Метью Ларамі і Девіда Пиллиода і Голдберга, розглядається потенціал аналізу эДНК для поліпшення виявлення риби чавичі в річці Верхня Колумбія у Вашингтоні, США і Британської Колумбії, Канада. Це перший раз, коли методи эДНК були використані для моніторингу популяцій північноамериканського лосося. У ході успішного проекту були виявлені свідоцтва присутності чавичі в районах, де вони раніше не спостерігалися.
«Результати цього дослідження показують, що методи виявлення эДНК є ефективним способом визначення поширення чавичі на великій території і потенційно можуть бути використані для документування прибуття мігруючих видів, таких як тихоокеанський лосось, або колонізації водотоків після відновлення середовища існування або зусилля по реінтродукції », - сказала Ларамі.
Весняна чавича річки Верхня Колумбія відноситься до числа найбільш вразливих північноамериканських лососів і в даний час занесений до списку знаходяться під загрозою зникнення у відповідності з Законом про зникаючі види. Ларамі працювала з Конфедеративными племенами Програми рибальства в резервації Колвилля над використанням эДНК для документування успіху повторного інтродукції весняної чавичі в басейн річки Оканоган у верхів'ях Колумбії.
У статтях спеціального випуску основна увага приділяється методам аналізу зразків эДНК, продукування і розкладання эДНК в навколишньому середовищі і в лабораторії, а також практичного застосування методів эДНК у виявленні і управлінні зникаючими видами риб і амфібій.
Співредактори, Голдберг, Пиллиод і дослідник WSU Кетрін Стриклер, відкривають спеціальний випуск оглядом стану науки про эДНК - області, розробленої на основі досліджень мікроорганізмів у зразках навколишнього середовища і ДНК, зібраних з давніх зразків, таких як муміфіковані тканини або консервовані залишки рослин.
«Включення методів эДНК в програми обстежень та моніторингу потребує часу, але віддані своїй справі професіонали у всьому світі швидко просувають ці методи ближче до цієї мети», - сказав Голдберг.
Стриклер, Голдберг і доцент WSU Олександр Фремиер написали статтю, в якій кількісно оцінювали вплив ультрафіолетового випромінювання, температури та pH на деградацію эДНК у водних системах. Використовуючи эДНК пуголовків жаби-бика, вчені визначили, що ДНК руйнується швидше при більш високих температурах і більш високих рівнях ультрафіолетового світла-B.
«Нам потрібно краще зрозуміти, як довго ДНК може бути виявлена у воді в різних умовах. Наша робота допоможе поліпшити стратегії відбору проб для моніторингу чутливих і інвазивних видів за допомогою електронної ДНК », - сказав Стриклер.
«Ці документи є провідними в просуванні збору, обробки, аналізу та інтерпретації зразків эДНК, - сказав Пиллиод, - методи эДНК мають великі перспективи для виявлення водних видів, що викликають занепокоєння, і можуть бути особливо корисні, коли тварини зустрічаються в невеликій кількості або коли є нормативні обмеження на використання більш інвазивних методів обстеження».
