Oamenii de știință au descoperit că aerul este plin de ADN animal

Oamenii de știință au descoperit că aerul este plin de ADN animal

Oriunde se duce animalul, va lăsa o mică bucată din ADN-ul său. Celulele pielii îndepărtate, foliculii de păr, fragmentele de salivă și fecalele s-au acumulat în pământ sau plutesc în ape, dând cercetătorilor un indiciu că un anumit animal a fost deja acolo de mult timp după ce pleacă. Acum, oamenii de știință au descoperit că un astfel de ADN plutește și în aer – suficient pentru a detecta acele urme minuscule de material genetic care se estompează și să-l folosească pentru a identifica ce animale trăiesc într-o zonă.

Dingo și echipamente de prelevare de probe. [Photo: Elizabeth Clare/courtesy York University]

Orice ADN care nu este extras direct dintr-un organism – cum ar fi celulele pielii lăsate pe scaun, spre deosebire de extras cu un tampon pe obraz – este cunoscut ca ADN de mediu sau eDNA. Cercetătorii colectează acest tip de ADN de aproximativ 20 de ani, din lucruri precum permafrost, sol, apă, zăpadă și chiar miere, a spus Elizabeth Clare, profesor asistent de biologie la Universitatea York. Deși se estimează că ADN-ul de mediu poate fi colectat și din aer, conceptul nu a fost testat până în prezent.

[Image: courtesy York University]

La Hamerton Zoo Park din Anglia (Clare a fost anterior lector superior la Universitatea Queen Mary din Londra, unde a fost cercetătorul principal pentru această lucrare), Clare și echipa ei au folosit o pompă de vid pentru a trage aer prin filtrul extrem de bun, din care extrag ADN-ul. Prin tragerea literală a ADN-ului din aer în acest fel, cercetătorii au reușit să identifice 25 de specii de animale, inclusiv 17 specii cunoscute de grădini zoologice, cum ar fi tigrii și lemurii, dacă hrana animalelor de la grădina zoologică, cum ar fi păsările de curte și peștii, și chiar a speciilor existente. în mod natural în zonele din jurul grădinii zoologice, cum ar fi ariciul eurasiatic.

Elizabeth Clare probe de aer pentru a colecta ADN din aer. [Photo: Elizabeth Clare/courtesy York University]

„Grădina zoologică este acest scenariu ciudat pentru a încerca o tehnică ca aceasta”, a spus Clare. Dacă s-a dus la o fermă, de exemplu, și a observat ADN-ul de vacă din aer, nu era clar de unde provine ADN-ul – o vacă în apropiere, gunoi de grajd pe pământ, o vacă pe câmp pe marginea drumului? „Dar grădinile zoologice sunt unice pentru că sunt colecții de specii non-indigene. Și când găsesc ADN-ul tigrului, există un singur loc de unde provine ADN-ul. Este tigrul. Nu mai găsesc nimic altceva. îl amestec cu mediul rural din Marea Britanie, așa că grădina zoologică este acest loc uimitor pentru a testa dacă puteți sau nu observa cu adevărat lucrurile care sunt acolo.”

Grădinile zoologice au avantajul suplimentar de a avea cuști și cuști pentru animale pentru a rămâne înăuntru. Dacă ADN-ul unui tigru este găsit undeva în afara cuștii tigrului, asta arată cât de departe a călătorit în aer. Cercetătorii au demonstrat că ADN-ul din natură poate călători cel puțin câteva sute de metri.

[Photo: Christian Bendix/courtesy York University]

Această lucrare, publicată în jurnal Biologia azi, s-a întâmplat să coincidă cu un alt studiu, publicat în același jurnal, de către cercetători din Danemarca, care au prelevat mostre din aer la Grădina Zoologică din Copenhaga. Ambele echipe și-au desfășurat cercetările în mod independent, apoi au aflat de munca celuilalt când studiile lor au fost finalizate (Clare și celălalt șef de echipă, Kristine Bohmann, colaboraseră anterior), apoi au lucrat pentru a publica simultan.

[Photo: Christian Bendix/courtesy York University]

Cu o coincidență ciudată, acesta este și un beneficiu pentru cercetare – ambele studii au confirmat această idee de a extrage ADN-ul din aer și de a-l folosi pentru a identifica acțiunile animalelor, dovedind știința. Studiul danez a adoptat o metodă experimentală diferită, folosind aspiratoare pe bază de apă și ventilatoare cu filtre atașate, pentru a colecta probe de aer; că o altă abordare care funcționează sugerează, de asemenea, că efectuarea acestui tip de monitorizare ar putea să nu fie atât de dificilă pe cât crede toată lumea, a adăugat Clare. (Un alt studiu din decembrie sugerează că ADN-ul din aer ar putea fi folosit pentru a identifica insectele, dar că munca nu a fost încă explorată de colegi.)

Chiar dacă această activitate este timpurie, are implicații bune pentru monitorizarea biodiversității pădurilor. Cercetătorii folosesc deja ADN-ul natural găsit în apă pentru a monitoriza speciile acvatice; acum, cu ADN-ul prelevat din aer, deschide posibilitatea culegerii de informații despre animale terestre care pot fi greu de monitorizat prin alte mijloace, precum camerele de luat vederi.

[Photo: Christian Bendix/courtesy York University]

„Aproape orice altă metodă pe care o avem de monitorizare a biodiversității necesită ca animalele să fie prezente fizic atunci când te uiți la ea”, a spus Clare. „Deci, dacă ai o capcană pentru cameră și încerci să faci poze, animalul trebuie să meargă în fața camerei. Dacă merge în spate, nu vei ști că este acolo. … ADN-ul în natură este mai mult ca o amprentă. Este posibil ca animalul să fi plecat în urmă cu câteva zile, dar lasă o semnătură pe care o puteți colecta.”

Această tehnică ar putea fi utilizată ca un sistem de avertizare timpurie pentru speciile invazive, înainte ca acel animal să fie atât de numeros încât să fie vizibil fizic într-un singur loc. Poate fi folosit și pentru a detecta speciile pe cale de dispariție care sunt rar văzute sau în care nu este etic ca un cercetător să captureze un astfel de animal pentru a-și colecta ADN-ul sau pentru a-l monitoriza direct. Înainte ca acest lucru să se întâmple, totuși, trebuie depusă multă muncă pentru a afla cum factori precum vântul, radiația solară, temperatura și vremea afectează distribuția sau acumularea de ADN în mediul aerian.

Poate ar trebui să ne obișnuim și cu această idee că tot acest ADN este în aerul din jurul nostru. În primele studii, Clare și echipa ei au colectat ADN din aer în jurul unui incintă de șobolani alunițe într-un laborator. În acele experimente, ADN-ul câinelui a apărut în probe, iar cercetătorii nu știau de unde provine – până când și-au dat seama că unul dintre cei care avea grijă de șobolanii alunițe avea grijă și de câine, mama lui și trebuie să fie „ciudat să cred că existăm în acest bulion de material”, spune Clare, „și o parte din acel material este ADN de la toate celelalte animale și oameni și lucruri din jurul nostru.”

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *