Океанолози изследват биоразнообразието чрез ДНК на околната среда
Океанолози и инженери от университета „Лихай“ и океанографския институт „Уудс Хоул“ изследват ДНК на околната среда в дълбоководни екосистеми.
Между 23 и 27 септември 2019г. екип от океанолози и инженери от университета „Лихай“ и океанографския институт „Уудс Хоул“ използваха научно-изследователския кораб „Манта“ на Националната агенция за океански и атмосферни изследвания на САЩ (NOAA) и новоразработения автономен подводен апарат „Месобот“ за събиране на ДНК на околната среда, за да изследват биоразнообразието на дълбоководни екосистеми в близост до Националния морски резерват „Банки на цветните градини“1 в северозападната част на Мексиканския залив.
eDNA, съкратено от environmental DNA в превод ДНК на околната среда, е генетичният материал, който организмите оставят след себе си във водата. Както в криминалистиката, морските видове могат да бъдат идентифицирани по невидимите следи от тяхното присъствие, които те постоянно оставят в околната среда.
Като част от проекта „Зона на океанския здрач“, изследователите използват иновативна система за изпомпване и филтриране, монтирана на „Месобот“, за да събират ДНК от дълбините на Мексиканския залив. Системата може да филтрира повече от 700 литра вода за едно потапяне през шест независими двойки филтри. ДНК е извлечена и на борда на кораба „Манта“ чрез филтриране на вода, събрана от голяма дълбочина, с помощта на розетка от бутилки Нискин и сензори за околната среда. За да бъде съхранена на борда на кораба филтрираната ДНК е замразена.
По време на експедицията са осъществени 5 потапяния на „Месобот“, с общо време под водата 14 часа и 52 минути и достигната дълбочина над 365 метра (1200 фута). Събрани са общо 238 проби ДНК, като 42 от тях са взети от „Месобот“ и 196 са взети на кораба „Манта“. В лабораториите изследователите използват съвременни технологии за генетично секвениране2, за да идентифицират видове корали, риби и безгръбначни, открити в пелагичната и бенталната зони на залива.
Учените изследват как различните условия в океана – като температура , кислород и рН влияят върху стабилността и устойчивостта на ДНК на околната среда в дълбокия океан. Генерирането на модел за оценка колко дълго ДНК остава във водата ще осигури важна рамка за океанолозите по целия свят за използването на ДНК на околната среда като точно средство за изучаване на биоразнообразието в дълбоководни екосистеми.
Източник: NOAA Ocean Exploration and Research
1 Flower Garden Banks National Marine Sanctuary преведено в статията като Национален морски резерват „Банки на цветните градини“. Банки – изолирани подводни и изпъкнали форми с плосък връх и стръмни склонове. Над банката водата е с дълбочина до 200 m. По произход са наносни, вулканични, тектонски, коралови и др.
2 Секвениране означава декодиране, разшифроване на генома на даден организъм