ДНК, которую животные выделяют в водную среду, можно обнаружить с помощью молекулярного анализа. Этот метод обнаружения называется ДНК окружающей среды (eDNA). Для этого метода достаточно простой пробы воды.
Однако этот метод не работает одинаково хорошо для всех водоемов и, следовательно, с большой вероятностью зависит от соответствующих условий в каждом водоеме. Это может включать органические и неорганические компоненты в воде или условиях потока.
Пока практически нет исследований того, насколько сильно отдельные факторы влияют на процедуру анализа.Доктор Бернхард Стокл и доктор Себастьян Беггель, исследователи кафедры биологии водных систем и отделения молекулярной зоологии (кафедра зоологии) в TUM, исследовали влияние широкого спектра факторов окружающей среды на анализ eDNA в эксперименте. Идея эксперимента была основана на предыдущем исследовании eDNA на местных видах мидий.
Систематическая экспериментальная структураПри систематической лабораторной установке рыб, принадлежащих к инвазивным видам — бычков-кругляк (Neogobius melanostomus), содержали в аквариумах с разной плотностью, при различных условиях потока, с осадком и без него, а затем вынимали из воды через определенное время. промежуток времени.Впоследствии исследователи брали пробы воды через равные промежутки времени в течение шести дней, чтобы также иметь возможность оценить эффективность анализа eDNA с течением времени.
Кроме того, исследователи добавили в воду несколько веществ, которые потенциально могут помешать молекулярному анализу, такие как водоросли, гуминовые вещества и неорганические взвешенные частицы, которые также встречаются в природных экосистемах.«Это особенно важно, иначе мы не смогли бы применить полученные данные к исследованиям eDNA в полевых условиях», — пояснил Бернхард Стокл. Чтобы выяснить, какие факторы имеют наибольшее влияние, исследователи затем сравнили результаты eDNA всех образцов воды друг с другом.
Степень влияния факторов меняется со временемС одной стороны, оценка эксперимента показала, что на протяжении всей его продолжительности условия потока, наличие или отсутствие осадка и плотность рыбы влияли на анализ только в сочетании друг с другом.
С другой стороны, оказалось, что степень влияния факторов со временем сильно изменилась.Из добавленных ингибиторов больше всего мешали анализу органические вещества (гуминовые вещества). Часто они полностью исключали успешное применение метода. ДНК удалось обнаружить только в 41% исследованных образцов.
Сравнимый эффект оказали и водоросли, хотя и менее выраженный. «Наши результаты ясно демонстрируют, насколько важно учитывать условия окружающей среды при проведении анализа eDNA, чтобы иметь возможность правильно интерпретировать результаты», — сказал Бернхард Стокл.Основываясь на результатах эксперимента, можно сделать вывод, что определенные условия окружающей среды сильно мешают экспериментам с ДНК окружающей среды, в некоторых случаях затрудняя или даже делая невозможным обнаружение видов.