Сбор ДНК из воздуха может помочь выявить и спасти виды, находящиеся под угрозой исчезновения

В воздухе вокруг нас можно обнаружить ДНК животных, живущих среди нас, обнаружили ученые, и это открытие может произвести революцию в способах мониторинга и отслеживания популяций уязвимых или исчезающих видов.

В двух новых исследованиях, проведенных отдельными группами ученых, было обнаружено, что экологическая ДНК (эДНК), выделяемая живыми существами, может быть идентифицирована благодаря вакуумным устройствам, которые захватывают и фильтруют образцы воздуха в местах обитания животных.

"Мы были поражены, когда увидели результаты", — говорит исследователь эволюционной геномики Кристин Боманн из Копенгагенского университета в Дании.

"Всего в 40 образцах мы обнаружили 49 видов ДНК млекопитающих, птиц, земноводных, рептилий и рыб".

Команда Бохманна, взявшая пробы воздуха в трех разных местах Копенгагенского зоопарка, обнаружила не только ДНК животных, живущих в помещении, но и животных, живущих за его пределами, и даже генетические следы мяса, которым кормили некоторых животных зоопарка, например, курицы и говядины.

Методика, описанная в статье первого автора Кристины Линггаард, может стать пионером новых воздушных методов отбора проб ДНК животных, которые в прошлом в основном улавливались из воды или почвы.

Что касается того, возможен ли также атмосферный отбор, исследовательская группа была далеко не уверена.

"Мы не думали, что сбор ДНК животных из воздуха может сработать", — говорит Боманн. "Это была наука с высоким риском и высоким вознаграждением, способная расширить границы биомониторинга позвоночных. Очевидно, что небо — это не предел".

По случайному совпадению, другая группа ученых независимо исследовала то же самое примерно в то же время в Великобритании.

Под руководством молекулярного эколога Элизабет Клэр из Лондонского университета королевы Марии эта вторая группа взяла пробы воздуха в зоопарке Хамертон в Кембриджшире, используя фильтры, присоединенные к вакуумным насосам.

Последующее секвенирование позволило выявить ДНК 25 различных видов, включая несколько сюрпризов.

"Мы даже смогли собрать ДНК животных, которые находились в сотнях метров от места проведения исследований без значительного снижения концентрации, и даже снаружи герметичных зданий", — говорит Клэр, которая сейчас работает в Йоркском университете в Канаде.

"Животные были внутри, но их ДНК выбрасывалась наружу".

Только после завершения обоих исследований обе команды поняли, что они независимо друг от друга открыли одно и то же, и ученые приветствуют эту счастливую случайность — ведь каждое исследование подтверждает другое, по сути, воспроизводя выводы с помощью аналогичных методов.

Это тоже важно, поскольку поддерживает идею о том, что защитники природы и другие представители научного сообщества смогут использовать эти методы для дистанционного мониторинга популяций животных в дикой природе — особенно исчезающих видов, которые зачастую трудно найти и отследить с помощью традиционных средств наблюдения, не говоря уже о комплексном наблюдении в течение длительного времени.

"Кризис, связанный с сокращением биоразнообразия, превышает наши нынешние возможности по мониторингу изменений в экосистемах", — пишет группа Клэра в своей статье.

"Если удастся успешно разработать систему отбора проб ДНК с воздуха, это будет иметь большое значение для глобального наземного биомониторинга".

Исследователи признают, что необходимо проделать еще большую работу, прежде чем мы сможем реализовать и использовать весь потенциал сбора ДНК с воздуха, но, тем не менее, это случайное совместное открытие является обнадеживающим событием в очень непростое время, даже если вакуумная установка кажется немного сумасшедшей.

"Это немного сумасшедшая идея", — сказал Клэр в интервью NPR. "Мы буквально всасываем ДНК с неба".

О результатах исследования сообщается в журнале Current Biology