ДНК, всасываемая в воздушные фильтры, может определить, какие растения и животные находятся поблизости

Mar 20, 2023

Мэдди Буракофф (научный писатель AP)

НЬЮ-ЙОРК (AP) – ДНК повсюду вокруг нас – даже в воздухе, которым мы дышим. Теперь ученые обнаружили, что станции мониторинга качества воздуха, которые забирают воздух для проверки на загрязнение, также собирают большое количество ДНК, которая может определить, какие растения и животные обитали в этом районе.

Согласно исследованию, опубликованному в понедельник в журнале Current Biology, этот метод может помочь решить сложную задачу отслеживания биоразнообразия.

Результаты показывают, что данные о биоразнообразии собирались «в огромных масштабах буквально на протяжении десятилетий — и никто этого не замечал», — сказала автор исследования Элизабет Клэр, биолог из канадского Йоркского университета.

По мере того, как животные и растения проходят свой жизненный цикл, они оставляют в окружающей среде частички себя — чешую, мех, перья, пыльцу, — которые несут свою генетическую подпись.

Ученым давно известно, что такая ДНК окружающей среды плавает в воде, и использовали ее для отслеживания видов, плавающих в озерах и реках. Но получить генетическую картину того, что бродит по суше, сложнее, говорит Кристина Боманн, которая изучает ДНК окружающей среды в Копенгагенском университете и не участвовала в последнем исследовании.

В 2021 году и Боманн, и Клэр работали над аналогичными проектами, чтобы выяснить, смогут ли они извлечь ДНК животных из воздуха. Установив вакуумные насосы в местных зоопарках, команды смогли секвенировать ДНК десятков видов.

«На самом деле, подобно «Охотникам за привидениями», можно вакуумировать ДНК из воздуха», — сказал Боманн.

Затем исследователи захотели попробовать это в большем масштабе.

В рамках этого последнего исследования Клэр и ее команда протестировали воздушные фильтры на двух станциях мониторинга, одной в Лондоне и одной в Шотландии, которые являются частью национальной сети по проверке загрязнения.

После извлечения ДНК из частей фильтрующих дисков ученые смогли идентифицировать более 180 различных видов растений и животных, рассказала автор исследования Джоан Литтлфэр, биолог из Лондонского университета королевы Марии.

Фильтры улавливают широкий спектр диких животных, включая травы, грибы, оленей, ежей и певчих птиц, а также «вездесущего голубя», сказал Литтлфэр.

Теперь команда надеется, что этот метод сможет отслеживать экосистемы по всему миру. По словам Клер, даже несмотря на то, что сокращение биоразнообразия является глобальной проблемой, ее трудно проверить в больших масштабах.

И использовать уже существующие системы несложно, отметил Джеймс Аллертон, специалист по качеству воздуха из Национальной физической лаборатории Великобритании. Во многих странах созданы сети для мониторинга качества воздуха, а некоторые из них хранят свои старые фильтры годами или даже десятилетиями — архив, который может помочь показать, как экосистемы изменились с течением времени.

Необходимы дополнительные исследования, чтобы увидеть, смогут ли данные из этих фильтров показать реальные тенденции биоразнообразия с течением времени, сказал Фабиан Роджер, который работал над аналогичным проектом в ETH Zurich в Швейцарии. Но интересно, что существующую систему можно «приспособить» для наблюдения за дикой природой, написал он в электронном письме.

___

Департамент здравоохранения и науки Associated Press получает поддержку от научно-образовательной медиа-группы Медицинского института Говарда Хьюза. AP несет полную ответственность за весь контент.

Подпишитесь на рассылку новостей по электронной почте