Детектор ДНК обнаружил спрятанный антарктический криль

Подобно судебно-медицинским экспертам, ученые могут использовать молекулярные методы для обнаружения следов антарктического криля в образцах морской воды, собранных в Южном океане. Революционная технология позволяет идентифицировать ДНК антарктического криля в алфавитном супе из молекул ДНК, выделяемых многими другими морскими существами, включая бактерии, другие виды криля и китов.

Теперь впервые новый метод молекулярного шпионажа может точно определить, когда Антарктида криль Они оставили свой образец ДНК на «месте происшествия».

Исследование, проведенное под руководством доктора Леони Сутер, аналитика «Экологической ДНК» из Австралийского отдела Антарктиды, обещает дать представление о том, что предпочитает криль в океанских средах обитания, включая глубоководные и подледные среды обитания, которые трудно изучить другими способами.

«В Южном океане есть много районов, где мы почти слепы, когда дело доходит до обнаружения криля», — сказал доктор Саттер. «Новая технология, которую мы разработали, позволяет нам оценить, была ли ДНК движущегося в воде криля недавно потеряна или она старше. Возможность обнаруживать эти фрагменты ДНК позволит нам заглянуть туда, где мы еще не были. «В состоянии смотреть раньше. Это может помочь нам понять, как криль использует эти места обитания, и способствовать более точным оценкам численности и распределения, используемым для управления промыслом. »

Найти фрагменты

Технология основана на том факте, что внутри клеток всех живых существ длинные нити ДНК начинают разрушаться или распадаться на более мелкие части, когда клетки умирают и ДНК высвобождается в окружающую среду. У криля это включает в себя, когда они испражняются, а также когда они «линяют» и сбрасывают свой твердый экзоскелет.

«Недавно потерянная ДНК представляет собой более длинные фрагменты, в то время как более старая ДНК распадается на более мелкие фрагменты», — сказал доктор Саттер.

Чтобы воспользоваться этим преимуществом, команда разработала молекулярные маркеры, которые позволяют определить, содержат ли образцы воды более длинные «молодые» сегменты или более короткие «старые» сегменты.

Соотношение коротких и длинных фрагментов в каждой пробе воды указывает на то, произошла ли недавно потеря ДНК.

«С помощью этого нового молекулярного метода, если мы возьмем, например, небольшой образец воды с морского дна, мы сможем обнаружить присутствие криля по крошечным следам ДНК, которые они оставляют после себя», — сказал доктор Саттер. «Если мы обнаружим много длинных фрагментов ДНК, мы можем сказать, что криль, вероятно, недавно использовал свою глубоководную среду обитания. Если мы найдем больше коротких фрагментов, вероятно, этот материал какое-то время плавал вокруг и мог попасть откуда-то еще, в том числе с поверхности.» «.

Управление промыслом криля

Д-р Саттер сказал, что этот метод может помочь в управлении промыслом криля, позволяя ученым измерять численность и распределение криля в новых местах обитания, к которым в противном случае было бы трудно получить доступ с помощью традиционных судовых методов измерения.

«Появляется все больше свидетельств того, что криль использует морские глубины в качестве альтернативной поверхностной среды обитания, питаясь фитопланктоном. Но следить за морским дном с помощью акустических инструментов и траловых сетей сложно, поскольку он обычно ограничивается районом вокруг судна», она объяснила.

«Чтобы эффективно управлять промыслом криля, нам нужно знать, насколько много криля. Но если вы измеряете криль только на поверхности, вы можете упустить большую часть животных в более глубоких водах, поэтому оценки численности не будут точными».

Аквариум в Антарктиду

Команда разработала технологию в лабораторных экспериментах в крилевом аквариуме Австралийского антарктического департамента, прежде чем протестировать ее. пробы морской воды Собран во время похода по снабжению Антарктиды.

Теперь команда сравнит свой метод ДНК с другими методами съемки криля, включая акустику и траление.

«Во время крупной съемки криля у берегов Восточной Антарктиды в 2021 году мы путешествовали по косякам криля и собирали образцы воды между поверхностью и Морское дно. Мы также отслеживали и измеряли рои с помощью корабельной акустики, тралов и оптических прицелов».

«Было бы интересно использовать наши маркеры ДНК на образцах воды, чтобы увидеть, как результаты дополняют данные, собранные другими методами. Можем ли мы провести прямое сравнение? Я очень рад такой возможности».

Публикация исследования в журнале экологическая ДНК.