Исследование показывает, что использование только eDNA может вводить в заблуждение при отслеживании изменения ареалов морских видов

от

Следы ДНК в окружающей среде могут рассказать нам, как меняется ареал обитания видов из-за повышения температуры морей. Однако учёные предупреждают, что для полного понимания того, как изменения климата влияют на организмы, нужны дополнительные данные и экспертные знания.

Глобальное потепление океана вызывает значительные изменения в распределении морских видов

Повышение температуры океана привело к тому, что многие виды расширили свой ареал обитания в сторону полярных регионов. В то же время наблюдается сокращение популяций ближе к экватору. Это массовое перемещение морских видов известно как тропикализация.

Использование экологической ДНК (eDNA) для мониторинга

Одним из способов отслеживания этого явления является использование экологической ДНК (eDNA). Это генетический материал животных и растений, который попадает в воду. Подобно тому как криминалисты могут взять образец с места преступления, чтобы найти ДНК подозреваемого, учёные могут взять пробы воды или осадка, чтобы найти ДНК и определить, какие виды присутствуют.

Этот революционный метод использовался для обнаружения присутствия инвазивных видов в экосистеме, а также для мониторинга последствий тропикализации.

Ограничения использования eDNA

Однако в недавнем исследовании, опубликованном в журнале Diversity and Distributions, учёные предупреждают, что eDNA всё ещё необходимо использовать вместе с другими данными и экспертными знаниями, чтобы лучше понять, как ареалы обитания видов смещаются в ответ на потепление океана.

Каролина Заржичны, аспирантка Музея естественной истории и Университета Саутгемптона, возглавляла исследование. Она отмечает: «Хотя eDNA может быть фантастическим инструментом с множеством применений, мы должны быть осторожны, когда используем его для документирования изменений в ареалах обитания видов. Иначе можно получить неверную интерпретацию данных».

Для проверки точности данных eDNA исследователи изучили североамериканскую морскую улитку под названием крапчатая тегула. Эти улитки обитают вблизи берега от округа Санта-Барбара в Калифорнии и вдоль побережья мексиканского штата Нижняя Калифорния. Но за последние несколько десятилетий улитка исчезла из южной части своего ареала.

Исследователи взяли пробы воды из места, которое когда-то было частью исторического ареала крапчатой тегулы, но где улитка теперь не встречается. К их удивлению, им всё равно удалось найти следы eDNA крапчатой тегулы. Вопрос был в том, почему.

Команда быстро исключила возможность существования неизвестной популяции улиток, поскольку моллюски требуют каменистого берега, который редко встречается в этой части полуострова Нижняя Калифорния. Они также могли исключить влияние океанских течений. Хотя возможно, что eDNA могла быть перенесена из ближайшей популяции течениями, данные свидетельствуют о том, что она, скорее всего, распалась задолго до того, как достигла этого места.

Вместо этого они изучили, была ли ДНК связана с расселением личинок. Когда морские улитки размножаются, они выпускают в воду сотни и тысячи потомков. Личинки морских улиток крошечные, и их легко переносить через океан.

Каролина объясняет: «Мы изначально отвергли идею о том, что ДНК была вызвана личинками, потому что, насколько нам известно, крапчатые тегулы нерестятся летом, а мы брали пробы зимой. Но мы поняли, что опубликованные данные о сезоне нереста были получены из очень северной популяции этого вида».

«Мы поговорили с экспертами, которые работали с этой морской улиткой в Нижней Калифорнии, и выяснилось, что в южной части их ареала они нерестятся зимой, а не летом».

Это подчёркивает важность полного понимания распределения и поведения вида, а не основываться исключительно на eDNA. Каролина объясняет: «Если бы мы полностью полагались на данные eDNA, мы бы предположили, что популяция улиток живёт в этой области и что ареал этого вида гораздо больше, чем есть на самом деле».

Последнее исследование показывает, что для получения точной картины изменения ареалов морских животных необходимо использовать разнообразные источники данных, включая знания и опыт учёных в различных дисциплинах.

Музейные коллекции также могут играть важную роль, поскольку во многих из них хранятся образцы, собранные до начала антропогенного изменения климата. Подробные записи о том, где и когда были собраны эти образцы, могут помочь восстановить картину того, как ареал этого вида сместился за многие десятилетия.

Доктор Филипп Фенберг, соавтор исследования, имеющий обширные знания об улитках в Нижней Калифорнии, говорит: «Важной частью этой статьи является то, что мы используем множество различных методов, чтобы рассказать полную историю об изменении ареала крапчатой тегулы».

«Мы используем полевые исследования, исторические данные, музейные коллекции, eDNA и океанографическое моделирование для документирования сокращения ареалов. Так что eDNA важна, но есть и другие аспекты. Если у вас есть все эти источники данных, вы можете рассказать действительно интересную историю».

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте