Ilmuwan Dapat Menyedot DNA Hewan Secara Harfiah dari Udara Tipis

Jan 24 2022
Ini lebih dari sekadar trik keren. Memantau bahwa DNA hewan yang tidak terlihat dapat memiliki manfaat besar bagi konservasi hewan.
DNA dari hewan, seperti simpanse kebun binatang ini, benar-benar ada di atmosfer, para ilmuwan menemukan. Berikan Gambar Pingsan/Getty

Anda tahu DNA , molekul dalam sel yang berisi kode genetik unik kita, ada di dalam hewan. Tapi Anda mungkin tidak berpikir itu mengambang di udara. Begitu juga kebanyakan ilmuwan, sampai sekarang.

"Saya telah diminta untuk menulis sebuah dokumen tentang bagaimana DNA lingkungan dapat digunakan untuk memantau keanekaragaman hayati di masa depan," kata penulis utama studi Dr. Elizabeth Clare, seorang ahli ekologi di Universitas York di Toronto, Kanada, melalui email. "Saya membuat daftar tanah, salju, hujan, madu, bahkan menyemprotkan dedaunan dan mengumpulkan air yang mengalir. Saya kemudian berkata 'dan udara' dan pergi mencari studi kasus yang bisa saya gambarkan. Saya sangat terkejut bahwa benar-benar tidak ada."

Dia mengetahui bahwa Queen Mary University of London (di mana Clare berafiliasi pada saat itu) memiliki sumber pendanaan untuk ide-ide berisiko tinggi dan bernilai tinggi dan mengusulkan sebuah proyek tentang pengambilan sampel DNA lingkungan (eDNA) di udara. "Kami terkejut melihat orang-orang membicarakannya, tetapi itu belum dicoba ... jadi kami memutuskan kami harus melakukannya sendiri," katanya.

Pada saat yang sama dengan penelitian Clare, penelitian serupa sedang dilakukan di Universitas Kopenhagen di Denmark. Dr. Christina Lynggaard, penulis studi dan peneliti di Universitas Kopenhagen, mengatakan rekan peneliti Universitas Kopenhagen, Kristine Bohmann, yang mencetuskan ide tersebut.

"Dia ingin mengajukan permohonan hibah penelitian Denmark yang disebut 'Villum Experiment' yang mendukung proyek 'gila' yang mungkin tidak berhasil, tetapi jika berhasil, mereka akan merevolusi area penelitian. Dia kemudian berpikir, dan saya kutip: 'Proyek ini telah menjadi benar-benar gila, seperti mencoba mendeteksi DNA hewan dengan menyedot udara.' Dia mendapatkan uang untuk proyek tersebut dan kami dapat mencobanya," kata Lynggaard melalui email.

Jangan khawatir — ini bukan kasus di mana satu tim bertarung memperebutkan kredit. Memang, fakta bahwa mereka secara independen berhasil memvalidasi kedua studi . Ternyata ada lebih dari oksigen dan alergen yang mengambang di udara yang kita hirup. DNA hewan ada di mana-mana dan mengetahui hal ini dapat menjadi tindakan konservasi yang bermanfaat, terutama jika menyangkut spesies yang terancam punah dan invasif .

Bagaimana DNA Hewan Dikumpulkan

Tim Clare mengumpulkan eDNA hewan di Hamerton Zoo Park, Inggris, menggunakan pompa bertenaga rendah yang dilengkapi dengan filter. alasan ditangkap. Dalam keadaan ini, "Kami berharap udara masuk dan DNA tertangkap." Tim mendeteksi 25 spesies hewan yang berbeda seperti harimau, lemur, dan dingo. Mereka bahkan mengumpulkan eDNA dari hewan ratusan meter dari tempat pengujian mereka.

Dr Elizabeth Clare sampel udara untuk mengumpulkan DNA udara.

Tim Kopenhagen juga menggunakan filter yang dipasang pada kipas blower, di Kebun Binatang Kopenhagen di Denmark, tetapi dalam sampel lain memilih vakum berbasis air yang menyedot partikel udara. "Air ini disaring menggunakan filter khusus yang digunakan untuk menahan DNA dalam air," kata Lynggaard. Melalui metode tersebut, tim menemukan 49 spesies hewan di kawasan tersebut, termasuk ikan, burung, reptil, amfibi, dan mamalia.

Baik tim Inggris dan Denmark juga mengambil eDNA dari ayam, sapi, kuda, dan ikan, yang digunakan sebagai makanan untuk hewan di kebun binatang, serta eDNA dari hewan yang hidup di luar kebun binatang, seperti tupai dan landak. Hasil dari kedua penelitian tersebut dipublikasikan secara terpisah di Cell Biology .

Mengapa eDNA Adalah Masalah Besar

Pada titik ini, Anda mungkin bertanya pada diri sendiri apakah ini lebih dari sekadar trik pesta yang keren. Padahal potensinya sangat besar untuk upaya konservasi satwa. “Dengan memiliki metode baru yang memungkinkan kami memantau vertebrata secara non-invasif, semoga kami dapat membantu memantau spesies invasif, dan bahkan spesies langka yang terkadang sulit dipantau karena kepadatan populasinya yang rendah,” jelas Lynggaard.

Kedua studi, Lynggaard mengatakan, "telah mendorong batas untuk apa yang dapat dilakukan dengan eDNA tetapi juga menunjukkan alat baru dan non-invasif untuk melengkapi metode yang ada untuk memantau hewan darat - sesuatu yang sangat penting untuk menginformasikan upaya konservasi."

Ini akan menjadi satu menit sebelum ini benar-benar lepas landas di lingkaran konservasi, karena penelitian eDNA masih dalam tahap awal. Pertama, tim Kopenhagen ingin mengulang percobaan di daerah yang berbeda, karena percobaan awal mereka dilakukan di dalam kebun binatang. "Kami berharap itu juga mungkin dilakukan di mana-mana, tetapi itu adalah hal berikutnya yang harus dilakukan. Kami ingin tahu apa yang terjadi di alam," katanya.

Pada titik ini, tidak jelas bagaimana DNA hewan dapat menyebar ke udara. "Itu mungkin sumber bahan biologis apa pun. Sel-sel kulit yang terkelupas, potongan rambut, kotoran, urin, bahkan dari kemungkinan bernapas? Kami sama sekali tidak tahu. [EDNA] hanya didefinisikan sebagai DNA yang kami kumpulkan yang tidak langsung dari sumber jaringan," kata Clare.

"Kami tidak tahu seberapa jauh ia dapat melakukan perjalanan, seberapa cepat terakumulasi, seberapa cepat terdegradasi dan faktor cuaca atau lokasi apa yang mungkin mengubah ini," tambahnya. Tes lebih lanjut, katanya, akan menyempurnakan konsep ke tingkat yang jauh lebih besar. "Ini akan membantu kami mengetahui bagaimana kami benar-benar dapat menerapkan metode ini di dunia nyata untuk mengambil sampel keanekaragaman hayati."

Sekarang Itu Bermanfaat

Khawatir bahwa anjing Anda mungkin tersesat atau dicuri? Mintalah sidik jari DNA Fido , sehingga jika itu terjadi, Anda akan memiliki bukti tak terbantahkan bahwa anjing itu milik Anda begitu dia ditemukan.