Тварини постійно виділяють у навколишнє середовище ДНК, сліди якого потім можна виявити в ґрунті і воді, а тепер, можливо, навіть у повітрі. У двох нових дослідженнях були зібрані проби повітря в зоопарках, і вдалося визначити ряд тварин, що живуть всередині і навколо зоопарків, що в кінцевому підсумку може бути використано в якості неінвазивного способу відстеження біорізноманіття.
Якою б скритною не була тварина, вона залишить слід своєї присутності. Будь то скинута шкіра, чешуючи або волосся, або такі відходи, як фекалії або сеча - ДНК потрапляє в навколишнє середовище, що може багато чого розповісти про види, які живуть або жили раніше в місцевості, що вивчається.
У минулих дослідженнях вчені використовували екологічну ДНК (ЕДНК) у воді для відстеження міграції риб, виявлення інвазивних видів і патогенних грибів, раннього попередження про акули, отримання знімків здоров'я коралового рифу і навіть визначення того, що Лохнеське чудовисько (якщо воно є) напевно просто великий угорь.
Але чи може той самий принцип застосовуватися до ЕНЕК у повітрі? Більш раннє дослідження показало, що едЕНК комах може бути виявлена в пробах повітря, але тепер дві незалежні групи біологів провели аналогічні експерименти в зоопарках, намагаючись визначити більш великих тварин. І обидві представили дивовижно докладні аналізи тварин, які живуть в зоопарках і навколо них.
В обох дослідженнях використовувалися вакуумні пристрої для збору проб повітря з різних частин зоопарків. В одному дослідженні, проведеному Елізабет Клер, використовувалися вакуумні насоси з чутливими фільтрами для збору понад 70 зразків із зоопарку Хамертон у Великобританії, взятих як у спальних зонах тварин, так і в громадських місцях на відкритому повітрі.
«Коли ми проаналізували зібрані зразки, ми змогли ідентифікувати ДНК 25 різних видів тварин, таких як тигри, лемури і собаки дінго, 17 з яких були відомими видами із зоопарку», - говорить Елізабет Клер. "Ми навіть змогли знайти едЕНК у тварин, які знаходилися в сотнях метрів від того місця, де ми проводили тестування, без значного падіння концентрації, і навіть поза закритих будівель. Тварини були всередині, але їх ДНК вислизала назовні ".
У другому дослідженні, проведеному Крістін Боманн, використовувався промисловий вакуум на водній основі і два вентилятори для збору проб повітря з трьох місць Копенгагенського зоопарку в Данії: на відкритому повітрі між вольєрами, в Будинку тропічного лісу і в стайні окапі.
"Ми були вражені, коли побачили результати, - каже Крістін Боманн.
Особливості. ДНК можна зібрати з проб повітря, взятих на відкритому просторі. ДНК хребетних, що переноситься по повітрю, може бути використана для ідентифікації наземних тварин. ДНК можна виявити в повітрі за декілька сотень метрів від джерела. ДНК з навколишнього середовища може бути виявлена у з'їденої видобутку після нападу хижаків.
"Всього в 40 зразках ми виявили 49 видів ссавців, птахів, земноводних, рептилій і риб. У Будинку тропічного лісу ми навіть виявили гуппі в ставку, двупалого лінивця і удава. При відборі проб повітря тільки на одній відкритій ділянці ми виявили багатьох тварин, що мають доступ до відкритого вольєра в цій частині зоопарку, наприклад, кеа, страуса і носорога ".
Не всі виявлення були отримані від тварин, що живуть у зоопарку. Собаки, кішки, миші, щури, білки, їжаки і водяні полівки були виявлені в прилеглих районах, а також виявлені сліди ДНК у риб, корів і курей, яких годують тварин зоопарку.
Дослідники кажуть, що методи, вперше застосовані в цих двох дослідженнях, можуть допомогти вченим контролювати природне середовище з мінімальними порушеннями. Це може дати нове уявлення про біорізноманіття, про те, наскільки добре живуть зникаючі види, або попередити вчених про присутність інвазивних шкідників.
Обидва дослідження були спільно опубліковані в журналі Current Biology. Команда вчених описує роботу у відео нижче.