Эффективный и неинвазивный мониторинг китов и биоразнообразия
С помощью граждан-учёных теперь можно эффективно и неинвазивно отслеживать популяции китов и биоразнообразие, открывая новые возможности для сохранения морских экосистем. Пробы воды, собранные во время туров по наблюдению за китами, содержат достаточно ДНК китов, чтобы получить подробную информацию о замеченных животных с помощью молекулярных методов. Однако, как показывают две независимо опубликованные работы, образцы необходимо собирать оперативно и следовать определённым протоколам.
Обновления от проекта Biodiversa+ «eWHALE»
Радостные новости приходят из проекта Biodiversa+ «eWHALE», который был запущен в Университете Инсбрука в 2023 году. История публикации в журнале Environmental DNA началась с худшего кошмара любого исследователя.
Беттина Талингер и Лорен Родригес из команды eWHALE из Инсбрука готовились опубликовать свои ключевые выводы по оптимизации отбора проб электронной ДНК (eDNA), когда узнали, что другая исследовательская группа из Канады планирует опубликовать аналогичные результаты в том же журнале.
Вместо того чтобы вступать в гонку с неопределённым исходом, они нацелились на совместную публикацию. Подход сработал: и канадская команда, и редакция журнала поддержали идею. В конце мая в Environmental DNA были опубликованы две статьи, в которых представлены одни и те же выводы об усилиях по оптимизации отбора проб eDNA из разных исследовательских областей и по разным видам китов и дельфинов.
Обе работы описывают эффективные методы отбора проб, которые могут быть относительно легко реализованы гражданами-учёными на борту судов для наблюдения за китами, при этом обеспечивая получение высококачественных образцов.
Хлоя Робинсон из неправительственной организации Ocean Wise также приветствовала возможность сотрудничества с консорциумом eWHALE.
Мониторинг китов с помощью ДНК из воды
Традиционные методы мониторинга китов часто требуют значительных ресурсов, затрат и иногда являются инвазивными. В eWHALE мы стремимся изучить, может ли экологическая ДНК (eDNA) из проб воды предоставить информацию о видах, популяциях или даже отдельных китах — и мы начинаем видеть многообещающие результаты, — говорит кандидат наук Родригес, первый автор публикации из Инсбрука.
В 2023 году команда eWHALE протестировала различные переменные отбора проб во время туров по наблюдению за китами в Атлантике у Азорских островов, в итальянском Средиземном море и в Северной Атлантике у Исландии, чтобы усовершенствовать свой протокол. Тем временем канадская команда проводила свои эксперименты в Тихом океане.
Исследователи сосредоточились на факторах, влияющих на обнаружение eDNA и силу сигнала, включая объём воды (2, 5 и 10 литров), размер пор фильтра и время сбора проб (сразу после наблюдения за китами и с интервалами в 5, 10 и 20 минут).
Их самый важный вывод: для получения достаточной концентрации ДНК кита воду следует собирать как можно скорее после наблюдения — в идеале с того места, где кит всплыл или выпрыгнул из воды.
«Помимо времени и места, ключевую роль в качестве проб играл объём собранной воды, причём 10 литров показали наилучшие результаты в регионах исследования», — объясняет Родригес. Большие пористостные фильтры также работали лучше, чем маленькие. С помощью оптимизированных методов команды смогли собрать достаточно материала для молекулярного лабораторного анализа и продолжали собирать образцы по этому протоколу в течение полевого сезона 2024 года.
Все агентства по наблюдению за китами, участвующие в проекте eWHALE, успешно внедрили наш метод, — отмечает Талингер, которая видит огромный потенциал в сотрудничестве с туроператорами и гражданами-учёными.
Результаты закладывают основу для дальнейших международных масштабных программ мониторинга, что радует не только руководителя проекта. «Вся информация, которую мы можем собрать неинвазивно, просто из воды — это невероятно», — говорит молодой исследователь Родригес. Она продолжит анализировать образцы, собранные за последние два года, в лаборатории в ближайшие месяцы. Ожидается, что осенью появятся новые результаты.
Предоставлено Университетом Инсбрука.