Оценить биоразнообразие поможет ДНК из почвы

Учёные предлагают метод, позволяющий точно и быстро сказать, какие виды и в каком количестве живут на той или иной территории. Для этого нужно выделить и проанализировать всю ДНК, которая вместе с органическими отходами остаётся в почве, пишет Nature News.

Экологи тратят уйму времени и сил, чтобы узнать, сколько видов животных и сколько животных каждого вида живёт в сообществе. Эта задача предполагает кропотливую и многолетнюю полевую работу. Но теперь, похоже, оценка биоразнообразия значительно упростится: на помощь экологам пришли современные молекулярные технологии.

Новый метод основан на простой идее: почва, по которой ходят слоны, жирафы, львы и прочие, хранит в себе остатки их ДНК. Если эту ДНК выделить и проанализировать, можно получить исчерпывающую информацию о биоразнообразии в том или ином сообществе. Обычно ДНК-анализ используется современными экологами для обнаружения какого-нибудь конкретного или нового вида. В ход идут кусочки отмершей кожи, шерсть, чешуя и прочие органические отходы.

Чтобы подтвердить пригодность этого метода для оценки разнообразия видов и численности каждого вида в отдельности, учёные собрали образцы почвы с фермы и из сафари-парка с известным числом крупных животных, таких как индийский слон и антилопа гну. После выделения и секвенирования ДНК они сравнили результаты с последовательностями, хранящимися в базе данных GenBank. И вот результат: среди почвенной ДНК были найдены все животные, обитавшие в сообществе, кроме жирафа, который появился в сафари-парке недавно. Выделенная ДНК хотя и довольно грубо, но всё же верно отражала количество животных разных видов. Результаты своей работы исследователи опубликовали в журнале Molecular Ecology.

Новая технология имеет все шансы завоевать популярность. Её можно применять везде; образцы собираются с верхних 10 см почвенного слоя из нескольких мест по всей интересующей территории. Способы выделения и наработки достаточного количества ДНК-материала для анализа в молекулярно-биологических лабораториях уже давно стали повседневной рутиной. Более того, этот метод можно использовать для того, чтобы узнать, кто здесь жил в прошлом. Для этого, по словам исследователей, нужно просто взять образцы из более глубоких слоёв почвы.

При должной удаче можно узнать о биоразнообразии, которое имело место, например, тысячу лет назад. Правда, при этом придётся учитывать, что ДНК-материал всё же может вымываться из почвы. Кроме того, какой бы стойкой молекула ДНК ни была, она всё же имеет свойство разрушаться. Так что данные о прошлом могут быть искажены.

Некоторые исследователи считают, что этот метод не позволит «поймать» мелкие или редкие виды, рассредоточенные по большой территории. Например, вряд ли так можно оценить видовое разнообразие насекомых, не говоря уже о количестве особей. Но определиться за разумное время хотя бы с численностью млекопитающих и птиц — это уже немало.

Кирилл Стасевич

Источники: