Έρευνες – Η ανάλυση του DNA από τον αέρα μπορεί να φέρει επανάσταση στην καταγραφή της βιοποικιλότητας

Το περιβαλλοντικό DNA (eDNA) που συλλέγεται από τον αέρα αποτελεί μία νέα επαναστατική μέθοδο για την ανίχνευση και καταγραφή μίας ευρείας γκάμας ειδών ζώων, προσφέροντας έτσι μία καινοτόμο μη επεμβατική τεχνική για την παρακολούθηση της βιοποικιλότητας στη φύση, σύμφωνα με δύο νέες ανεξάρτητες επιστημονικές έρευνες.

Οι δύο ερευνητικές ομάδες, μία από τη Δανία και μία από τη Βρετανία και τον Καναδά, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Βιολογίας «Current Biology», συνέλλεξαν δείγματα αέρα από δύο ευρωπαϊκούς ζωολογικούς κήπους, έναν στη Βρετανία και έναν στη Δανία. Η μία μελέτη είχε επικεφαλής την αναπληρώτρια καθηγήτρια Μοριακής Οικολογίας Κριστίνε Μπόμαν του Ινστιτούτου Globe του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης και η άλλη την επίκουρη καθηγήτρια Μοριακής Οικολογίας Ελίζαμπεθ Κλερ του καναδικού Πανεπιστημίου της Υόρκης.

Κάθε μία ομάδα χρησιμοποίησε διαφορετική μέθοδο για την ανάλυση του αερομεταφερόμενου DNA, αλλά και οι δύο κατάφεραν να ανιχνεύσουν την παρουσία πολλών διαφορετικών ζωικών ειδών μέσα και γύρω από τους δύο ζωολογικούς κήπους. Τα αποτελέσματα των δύο μελετών ξεπέρασαν τις προσδοκίες των επιστημόνων.

Όπως δήλωσε η κ. Κλερ, «όταν αναλύσαμε τα συλλεχθέντα δείγματα, ήμασταν σε θέση να εντοπίσουμε DNA από 25 διαφορετικά είδη ζώων, όπως τίγρεις, λεμούριους και ντίνγκο, 17 από τα οποία είναι γνωστά είδη ζωολογικών κήπων. Ακόμη, καταφέραμε να συλλέξουμε περιβαλλοντικό DNA από ζώα που βρίσκονταν εκατοντάδες μέτρα μακριά από τα σημεία λήψης των δειγμάτων, χωρίς σημαντική αραίωση στη συγκέντρωση των δειγμάτων, ακόμη και έξω από σφραγισμένα κτίρια. Τα ζώα βρίσκονταν κλεισμένα μέσα, αλλά το DNA τους διέφευγε στον αέρα».

Διαβάστε επίσης: DNA – Πώς οι άνθρωποι έχασαν την… ουρά τους – Τι υποστηρίζουν επιστήμονες

Η κ. Μπόμαν ανέφερε ότι «εκπλαγήκαμε όταν είδαμε τα αποτελέσματα. Με μόλις 40 δείγματα ανιχνεύσαμε 49 είδη, όπως θηλαστικά, πουλιά, αμφίβια, ερπετά και ψάρια». Επιπλέον, και οι δύο ομάδες ανίχνευσαν είδη από περιοχές γύρω από τους ζωολογικούς κήπους, καθώς επίσης ανίχνευσαν μέσω του περιβαλλοντικού DNA την παρουσία διαφόρων τροφών των ζώων των ζωολογικών κήπων, όπως κοτόπουλων, αγελάδων, αλόγων και ψαριών.

Παρακολούθηση

Οι επιστήμονες σημείωσαν ότι το DNA του αέρα μπορεί μελλοντικά να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση και την παρακολούθηση των άγριων ζώων, πράγμα που τελικά θα συμβάλει στις προσπάθειες για διατήρηση της βιοποικιλότητας στον πλανήτη, ιδίως όσον αφορά τα ζώα που κινδυνεύουν με εξαφάνιση και βρίσκονται σε δυσπρόσιτα μέρη. «Δεν χρειάζεται πια αυτά τα ζώα να είναι ορατά από εμάς για να ξέρουμε ότι πράγματι βρίσκονται στην περιοχή, εφόσον συλλέξουμε ίχνη του DNA τους στον αέρα», τόνισε η κ. Κλερ.

Οι έμβιοι οργανισμοί αποβάλλουν γενετικό υλικό (DNA) με διάφορους τρόπους, καθώς αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους. Η γενετική ανάλυση δειγμάτων νερού (aquatic eDNA) χρησιμοποιείται εδώ και καιρό για τη χαρτογράφηση των θαλάσσιων ειδών, αλλά μόλις τώρα επιχειρείται κάτι ανάλογο με τον αέρα και τα ζώα της ξηράς. Οι τεχνικές δυσκολίες δεν λείπουν, καθώς ο αέρας περιβάλλει τα πάντα κι έτσι ο κίνδυνος «μόλυνσης» των γενετικών δειγμάτων είναι μεγάλος. Θα χρειαστεί περαιτέρω έρευνα για να τελειοποιηθεί η μέθοδος, αλλά ο δρόμος πια έχει ανοίξει.

Μία άλλη πρόσφατη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό για θέματα Οικολογίας και Εξέλιξης «BMC Ecology & Evolution», σύμφωνα με το «Science», βρήκε ότι η ανάλυση δειγμάτων DNA των φυτών που διαφεύγει στον αέρα μπορεί να αποκαλύψει έγκαιρα -πριν εξαπλωθούν- ξενικά επεμβατικά είδη που έχουν διεισδύσει σε μία περιοχή, καθώς επίσης να βοηθήσει προκειμένου να εξαχθούν συμπεράσματα για τη διαχρονική επίπτωση της κλιματικής αλλαγής στη βιοποικιλότητα. Η ανάλυση του eDNA του αέρα θα μπορούσε, μελλοντικά, να χρησιμοποιηθεί ακόμη και για να αποκαλύψει την παρουσία ανθρώπων σε μία περιοχή.

Όπως είναι γνωστό σε όσους υποφέρουν από εποχικές αλλεργίες, πολλά φυτά αποβάλλουν γύρη στον αέρα, η ανάλυση της οποίας μπορεί να βοηθήσει στην ανίχνευση αόρατων ή αρχαίων φυτών, όμως η εν λόγω τεχνική έχει διάφορους περιορισμούς. Το DNA που εκλύεται στον αέρα όπως η γύρη, μπορεί να φέρει καλύτερα αποτελέσματα και επιτρέπει τη «χαρτογράφηση» ολόκληρων οικοσυστημάτων φυτών. Από την άλλη πλευρά, σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι άνθρωποι είναι -τουλάχιστον ακόμη- καλύτεροι στο να εντοπίζουν με το μάτι πολύ σπάνια φυτά, τα οποία δεν απελευθερώνουν πολύ γενετικό υλικό στον αέρα.