Οι επιστήμονες έγιναν... ντετέκτιβ: Ψάχνουν το «αόρατο» DNA των δελφινιών που επιπλέει στον ωκεανό

Το DNA που αιωρείται στο θαλασσινό νερό είναι πλέον αρκετό για να επιτρέψει στους επιστήμονες να παρακολουθούν την κατάσταση υγείας των πληθυσμών των δελφινιών στις ΗΠΑ. Μέχρι σήμερα, η λήψη δειγμάτων περιβαλλοντικού DNA (eDNA) από το νερό μπορούσε να επιβεβαιώσει μόνο την παρουσία ή την απουσία ενός είδους σε μια περιοχή, προσφέροντας ελάχιστες πληροφορίες για τους δείκτες βιοποικιλότητας που είναι πραγματικά χρήσιμοι για την προστασία τους.

Ωστόσο, Αμερικανοί επιστήμονες απέδειξαν τώρα ότι το μιτοχονδριακό DNA σε δείγματα νερού που συλλέγονται κοντά σε κοπάδια δελφινιών περιέχει επαρκή στοιχεία για τη μέτρηση του πραγματικού μεγέθους του τοπικού πληθυσμού, καθώς και για την παρακολούθηση της υγείας του.

Η χαρτογράφηση της θαλάσσιας ζωής μέσω του eDNA

Το γενετικό υλικό βρίσκεται παντού στους ωκεανούς του πλανήτη. Δεν εντοπίζεται μόνο στο εσωτερικό των κυττάρων από το δέρμα, τα λέπια, τις βλέννες και τα περιττώματα των θαλάσσιων ειδών, αλλά επιπλέει και ελεύθερα στο νερό. Η αλληλουχία αυτού του περιβαλλοντικού DNA (eDNA) από την ανοιχτή θάλασσα χρησιμοποιείται εδώ και καιρό ως ένας οικονομικά αποδοτικός τρόπος για την καταγραφή του αριθμού και της ταυτότητας των ειδών σε μια περιοχή, ιδιαίτερα όταν πρόκειται για σπάνια, δυσπρόσιτα είδη ή είδη που ζουν σε μεγάλα βάθη.

Εντούτοις, ο πλούτος των ειδών αποτελεί μόνο το πιο βασικό μέτρο βιοποικιλότητας. Μέχρι πρότινος, οι μέθοδοι που βασίζονταν στο eDNA προσέφεραν περιορισμένη εικόνα για τις μεταβλητές που είναι πραγματικά κρίσιμες για τη διατήρηση της άγριας ζωής, όπως ο ακριβής αριθμός των ατόμων, η ισορροπία στην αφθονία των συνυπαρχόντων ειδών ή η εσωτερική γενετική τους ποικιλομορφία.

Αυτό το σκηνικό φαίνεται πως αλλάζει ριζικά, σύμφωνα με μια νέα, πρωτοποριακή μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Frontiers in Marine Science.

«Με τη μελέτη μας δείχνουμε ότι η επαναλαμβανόμενη δειγματοληψία eDNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της γενετικής ποικιλομορφίας των δελφινιών που κινούνται σε μεγάλα κοπάδια και έχουν πολύ μεγάλους πληθυσμούς», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της έρευνας, Δρ. Φρέντερικ Άρτσερ, από το Νοτιοδυτικό Κέντρο Αλιευτικής Επιστήμης της NOAA/NMFS στη Λα Χόγια της Καλιφόρνια. «Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, καθώς η γενετική ποικιλομορφία μπορεί να λειτουργήσει ως δείκτης για το μέγεθος ενός πληθυσμού, αλλά και για το πόσο έτοιμος είναι αυτός ο πληθυσμός να αντιδράσει στις αλλαγές του περιβάλλοντός του».

Η έρευνα στο πεδίο

Στο πλαίσιο της έρευνας, η οποία πραγματοποιήθηκε γύρω από το νησί Σάντα Καταλίνα, 47 χιλιόμετρα ανοιχτά του Λονγκ Μπιτς στην Καλιφόρνια, οι επιστήμονες ακολούθησαν με μικρά σκάφη 15 κοπάδια δελφινιών. Η μελέτη επικεντρώθηκε στα τέσσερα πιο κοινά είδη της περιοχής: το κοινό δελφίνι με μακρύ ρύγχος, το κοινό δελφίνι με κοντό ρύγχος, το κοινό ρινοδέλφινο και το σταχτοδέλφινο (Risso’s dolphin).

Κάθε φορά που εντόπιζαν ένα κοπάδι, οι ερευνητές συνέλεγαν δείγματα θαλασσινού νερού δύο λίτρων από την επιφάνεια, προκειμένου να συγκρίνουν το μιτοχονδριακό eDNA με τις υπάρχουσες δημόσιες βάσεις δεδομένων.

Οι επιστήμονες εντόπισαν 836 παραλλαγές μιτοχονδριακών αλληλουχιών σε 126 δείγματα νερού, εκ των οποίων το 76% προερχόταν από κητώδη και το 60% από οδοντοκήτη (φάλαινες με δόντια). Συνολικά, το 29% των δειγμάτων ανήκε στο συγκεκριμένο είδος του κοπαδιού που είχε ήδη αναγνωριστεί οπτικά από την ομάδα.

Τα κοινά δελφίνια με μακρύ ρύγχος παρουσίασαν τη μεγαλύτερη γενετική ποικιλομορφία, ακολουθούμενα από τα κοινά δελφίνια με κοντό ρύγχος, ενώ τα σταχτοδέλφινα και τα ρινοδέλφινα αποδείχθηκαν πολύ λιγότερο ποικιλόμορφα στην περιοχή της Σάντα Καταλίνα.

«Η μελέτη μας αποδεικνύει τη χρησιμότητα των ερευνών eDNA για την αποτελεσματική αξιολόγηση και σύγκριση της γενετικής ποικιλομορφίας στα κοινωνικά οδοντοκήτη», κατέληξαν οι συγγραφείς.

Νέοι ορίζοντες για την προστασία των θαλασσών

Μετά την επιτυχή επιβεβαίωση της μεθόδου, οι ερευνητές είναι έτοιμοι να την εφαρμόσουν στην πράξη για την προστασία του θαλάσσιου περιβάλλοντος.

«Είναι σημαντικό να ξεκινήσουν το συντομότερο δυνατό προγράμματα παρακολούθησης μέσω eDNA, τα οποία μέχρι πρότινος ήταν αδύνατον να πραγματοποιηθούν. Για παράδειγμα, θα μπορούμε να δούμε πώς αλλάζει η σύνθεση των ειδών σε πολύ μικρές περιοχές κατά τη διάρκεια του έτους – συμπεριλαμβανομένων των πιο σπάνιων ειδών που δεν εντοπίζουμε συχνά με τις οπτικές έρευνες», επεσήμανε ο Άρτσερ.

«Η μέθοδος αυτή μπορεί να μας προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για τη χρήση των βιοτόπων, ενώ παράλληλα θα μας επιτρέψει να παρατηρήσουμε πώς οι περιβαλλοντικές αλλαγές και οι ανθρωπογενείς επιπτώσεις, όπως η ρύπανση ή ο υποβρύχιος θόρυβος, επηρεάζουν την κατανομή των θαλάσσιων ειδών».

*Με πληροφορίες από goodnewsnetwork

Διαβάστε επίσης