_ Verificarea naturii: Supravegherea biodiversităţii cu secvențierea ADN-ului mediului

La o mie de kilometri sud de Tokyo, departe în cel mai mare ocean de pe Pământ, se află un lanț de insule vulcanice mici — Insulele Ogasawara. Natura a fost capabilă să se dezvolte în propriile sale condiții aici, departe atât de oameni, cât și de curentul cald Kuroshio, care acționează ca o navetă, deplasând specii marine din Taiwan, peste Insulele Ryukyu și în sus, pe coasta Pacificului a Japoniei continentale.

Cu mai mult de 70% din copaci și multe specii de animale fiind endemice în arhipelag, insulele au fost numite „Galapagos din Est”, deoarece sunt valoroase atât ca punct fierbinte pentru biodiversitate, cât și ca leagăn al descoperirilor științifice. . Din acest motiv, au fost desemnate un sit al Patrimoniului Mondial Natural UNESCO în 2011.

Deși aici natura rămâne în mare parte netulburată de interferența umană directă, este vulnerabilă la amenințările globale la adresa biodiversității generate de schimbările climatice. Izolarea geografică este atât o binecuvântare, cât și un blestem, deoarece este dificil să se evalueze în mod regulat sănătatea ecologică a acestor insule unice. Cu toate acestea, progresele în secvențierea ADN-ului de mediu (eDNA) ar putea face mai sigură, mai ieftină și mai puțin predispusă la erori umane să țină cont de starea lucrurilor naturale aici și în alte regiuni îndepărtate.

În 2021, un expediție de cercetători de la Institutul de Știință și Tehnologie din Okinawa (OIST) a vizitat insulele, iar la bordul navei se aflau doctoranzi. studenta Ayşe Haruka Oshima Açıkbaş şi profesorul Timothy Ravasi de la Unitatea de schimbări climatice marine de la OIST, precum şi profesorul James Reimer de la Universitatea Ryukyus.

Cei trei s-au alăturat expediţiei pentru a colecta găleţi de apă de mare la anumite locuri. site-uri din jurul arhipelagului pentru laboratorul de la OIST pentru a calcula peștii și coralii care ar putea locui pe insule. Descoperirile lor, analizate împreună cu colaboratorii de la Unitatea de Genomică Marină de la OIST, au fost acum publicate în jurnalul Environmental DNA.

Cercetătorii au prelevat mostre din apele din jurul a două dintre cele 31 de insule Ogasawara și din doar acestea, cercetătorii au detectat 124 de specii unice de pești și 38 de genuri unice de corali. Spre surprinderea lor, ei au descoperit specii care nu au fost înregistrate anterior sau despre care se credea că au o zonă în regiune, inclusiv pești considerați a fi endemici pentru Hawai'i și specii de corali în afara zonelor lor așteptate.

Unul dintre aceștia. , coralul elegant ( Catalaphyllia jardinei ), este amenințat de supraexploatare din cauza alurei pentru pasionații de acvariu, fiind ușor de recoltat și păstrat. „Insulele sunt probabil o sursă importantă de pești și larve de corali, cum ar fi Catalaphyllia, pentru biodiversitatea în zona mai largă a Oceanului Pacific”, explică Ayşe Haruka Oshima Açıkbaş, primul autor al studiului.

Studiul arată, de asemenea, impactul pe care dezvoltarea umană îl are asupra biodiversității. Echipa a prelevat probe de apă de mare din trei locuri relativ apropiate de-a lungul golfului Futami de pe insula Chichi, care este locul în care se află portul așezării principale. „Pe părțile de vest și de est ale golfului, am găsit o bogăție mare de genuri de corali. Dar în portul mic am găsit o bogăție foarte scăzută – așa că chiar și la nivel local, așa, vedem efectul asupra biodiversității coralilor pe care îl are dezvoltarea umană. „

Deși izolarea sa geografică și nivelul scăzut de dezvoltare ar putea părea să facă din Insulele Ogasawara un refugiu sigur pentru biodiversitate, acestea nu sunt în cele din urmă lipsite de amenințări globale și locale. Au existat rapoarte de albire a coralilor de-a lungul anilor și distrugerea recifelor de corali locale ca urmare a construcției portului. „Este un motiv de îngrijorare și subliniază importanța eforturilor de biomonitorizare cu tehnici precum eșantionarea eDNA”, spune profesorul Ravasi.

Gradul ridicat de endemism de aici este o sursă atât de inspirație științifică, cât și de îngrijorare, așa cum este în Insulele Galapagos. Așa cum avertizează Ayşe Haruka Oshima Açıkbaş: „Dacă pierzi o specie endemică aici, acestea dispar — și pierzi o componentă foarte importantă a ecosistemului care face din el acel ecosistem.”

Prelevarea de probe de apă de mare pentru analiza eDNA poate oferă un mijloc eficient de monitorizare a biodiversității în locații îndepărtate precum Insulele Ogasawara, în comparație cu metodele tradiționale care implică scafandri experți sau drone cu cameră. Această metodă nu numai că completează colectarea de rutină a datelor, dar are și potențialul de a implica cetățeni de știință și lucrători guvernamentali, cum ar fi gardienii parcurilor, permițând o monitorizare mai ușoară și mai cuprinzătoare a sănătății ecosistemului.

Așa cum observă profesorul Ravasi, „Tehnologia are s-a îmbunătățit de-a lungul timpului, reducând costul secvențierii, ceea ce duce la o mai mare adoptare, ceea ce duce la creșterea inovației și la scăderea costurilor. Este o spirală pozitivă."

Ayşe Haruka Oshima Açıkbaş spune: "Deși eșantionarea noastră a fost o întâmplare unică, rezultatele cercetării pot fi folosite pentru referințe viitoare. Mai larg, prelevarea de apă pentru analiza eDNA poate fi integrată cu ușurință în eforturile continue de biomonitorizare."

(Fluierul)