Эта трехнедельная экспедиция на пять островов состоялась в прошлом году с исследовательской группой, в которую входили компьютерный ученый из Университета Сан-Диего Роб Эдвардс, биолог Форест Ровер, докторант Андреас Хаас и аспирант Ян Вей Лим. Их сопровождали несколько других исследователей из региона Сан-Диего и со всего мира. Сегодня исследователи опубликовали отчет о своей поездке и методах в журнале PeerJ.
Исследования острова ЛайнБиологи и специалисты по информатике из SDSU путешествовали на острова Лайн в течение последнего десятилетия, собирая и анализируя среду обитания кораллов, чтобы лучше понять, какие организмы там живут, как они борются за ресурсы и какое влияние их присутствие оказывает на экосистему рифа.
Эдвардса всегда беспокоило то, что им приходилось ждать, пока они вернутся домой, на другой конец света, прежде чем они смогут взглянуть на свои данные и разработать новые гипотезы.«Если бы у нас были эти данные в полевых условиях, мы могли бы задать эти вопросы сразу же», — сказал Эдвардс.Это предположение переросло в амбициозный план, каким-то образом вывести в море громоздкое и дорогое оборудование, предназначенное для анализа состава ДНК образца и выдачи подробной информации о его геноме.
У проекта изначально были сомневающиеся«Люди немного не решаются везти оборудование за полмиллиона долларов в центр Тихого океана, если вы не уверены, что оно вернется», — сказал Эдвардс.Не испугавшись, он и его коллеги разработали протокол, как запустить секвенатор ДНК на корабле. Наконец, команда отправилась на Таити с секвенсором, предоставленным биотехнологической компанией Life Technologies из Сан-Диего.
Когда Explorer направился на юг к возможной встрече с Антарктидой, он подобрал исследователей и их секвенатор и взял курс на острова Лайн.Проблемы и решения
Проблемы и препятствия были многочисленны.Во-первых, во время транспортировки сломался сенсорный экран, необходимый для управления машиной. Эдвардсу пришлось взломать программное обеспечение секвенсора, чтобы заставить его работать с его ноутбуком.
Затем им нужно было найти место для всего различного оборудования. Они установили сам секвенсор в прачечной, потому что это была самая низкая точка на корабле, и он меньше всего раскачивался при раскачивании «Исследователя». На верхней кормовой палубе разместили микробиологическую лабораторию. Станция выделения ДНК нашла свое пристанище в хижине.
В столовой (или в столовой для сухопутных жителей) размещалась ПЦР-машина, используемая для амплификации образцов ДНК в анализируемые фрагменты.Когда все было на месте, докторанту Лиму было поручено откалибровать секвенсор. Обычно в лаборатории это занимает около 15 минут.
Однако из-за раскачивания лодки на это ушло около пяти часов.Потом были акулы.
Лим вспоминает, что каждый раз, когда исследователи ныряли к рифу для сбора образцов, она насчитывала от 20 до 30 любопытных акул, слоняющихся вокруг.«Я не боялась», — сказала она. «Они просто уплывут, если ты подойдешь слишком близко».Несмотря на неудачи, исследователям удалось заставить все это работать.
Они успешно собрали образцы, секвенировали их ДНК и на ходу разработали новые исследовательские вопросы. Всего было секвенировано 26 бактериальных геномов, а также два метагенома, которые учитывают всю ДНК, присутствующую в данной области.Неплохая уловка для пробного рейса, но Эдвардс сказал, что в следующий раз они надеются собрать еще больше данных, а также разработать и проверить более сложные гипотезы в полевых условиях.
«В конце концов, мы смогли получить необходимые данные», — сказал Эдвардс. «Но когда мы вернемся в следующий раз, мы будем лучше подготовлены».