あなたは、私たちのユニークな遺伝暗号を含む細胞内の分子であるDNAが動物の中にあることを知っています。しかし、おそらくそれが空中に浮かんでいるとは思わなかったでしょう。今まで、ほとんどの科学者もそうしませんでした。
「環境DNAを使用して将来の生物多様性を監視する方法についての文書を書くように依頼されました」と、カナダのトロントにあるヨーク大学の生態学者である主任研究著者のエリザベスクレア博士は電子メールで述べています。「土、雪、雨、蜂蜜、葉を吹きかけたり、流れ出る水を集めたりしました。それから「そして空気」と言って、説明できるケーススタディを探しに行きました。本当に何もないことにとても驚きました。」
彼女は、ロンドンのクイーンメアリー大学（当時クレアが所属していた）が高リスクで高報酬のアイデアの資金源を持っていることを知り、空中の環境DNA（eDNA）のサンプリングに関するプロジェクトを提案しました。「人々がそれについて話しているのを見て驚いたが、それは試されていなかった...それで私たちは自分たちでそれをするべきだと決めた」と彼女は言う。
クレアの研究と同時に、デンマークのコペンハーゲン大学でも同様の研究が行われていました。コペンハーゲン大学の研究者であり研究者でもあるクリスティーナ・リンガード博士は、彼女の仲間のコペンハーゲン大学の研究者であるクリスティン・ボーマンがこのアイデアを思いついたと言います。
「彼女は、うまくいかないかもしれない「クレイジー」プロジェクトをサポートする「VillumExperiment」と呼ばれるデンマークの研究助成金を申請したかったが、彼らがうまくいくと、研究分野に革命を起こすだろう。空気を抜いて動物のDNAを検出しようとするように、完全に夢中になります。」彼女はプロジェクトのためのお金を手に入れました、そして私たちはそれを試すことができました」とLynggaardは電子メールで言います。
心配しないでください。これは、一方のチームがもう一方のチームとクレジットを争っている場合ではありません。確かに、それらが独立して成功したという事実は、両方の研究を検証します。私たちが呼吸する空気には、酸素やアレルゲン以上のものが浮かんでいることがわかります。動物のDNAはいたるところにあり、これを知ることは、特に絶滅危惧種や侵入種が関係している場合に、有用な保護措置になり得ます。
動物のDNAがどのように収集されたか
クレアのチームは、フィルターを備えた低出力ポンプを使用して、英国のハマートン動物園で動物のeDNAを収集しました。「コーヒーを作るのと少し似ています」と彼女は言い、コーヒーメーカーでは水がフィルターを通過し、根拠がつかまえられます。このような状況で、「空気が通り抜けてDNAが捕らえられることを願っています」。チームは、トラ、キツネザル、ディンゴなど、25種類の動物を検出しました。彼らは、テストサイトから数百メートル離れた動物からeDNAを収集しました。
コペンハーゲンチームは、デンマークのコペンハーゲン動物園で送風ファンに取り付けられたフィルターも使用しましたが、別のサンプルでは、空気粒子を吸い上げる水ベースの掃除機を選択しました。「この水は、DNAを水中に保持するために使用される特別なフィルターを使用してろ過されます」とLynggaardは言います。これらの方法を通じて、チームはこの地域で魚、鳥、爬虫類、両生類、哺乳類を含む49種の動物を発見しました。
英語チームとデンマークチームの両方が、動物園の動物の餌として使用される鶏、牛、馬、魚のeDNAと、リスやハリネズミなどの動物園の外に住む動物からのeDNAも取得しました。両方の研究の結果は、CellBiologyに別々に公開されました。
eDNAが重要な理由
この時点で、これが単なるクールなパーティートリック以上のものであるかどうかを自問するかもしれません。しかし、動物保護活動の可能性は非常に大きいです。「脊椎動物を非侵襲的に監視できる新しい方法を導入することで、侵入種や、人口密度が低いために監視が困難な絶滅危惧種の監視に役立つことを願っています」とLynggaard氏は説明します。
Lynggaard氏は、どちらの研究も「eDNAでできることの限界を押し広げただけでなく、陸生動物を監視するための既存の方法を補完する新しい非侵襲的なツールを示しました。これは、保護活動に情報を提供するために非常に重要です」と述べています。
eDNAの研究はまだ比較的初期段階にあるため、これが自然保護の分野で実際に普及するまでには1分かかります。まず、コペンハーゲンチームは、最初の実験が動物園内で行われたため、さまざまな地域で実験を繰り返したいと考えています。「どこでもできると期待していますが、それが次にやるべきことです。自然の中で何が起こっているのかを知りたいのです」と彼女は言います。
現時点では、動物のDNAがどのように大気中に放出されるのかは不明です。「それは生物学的物質のあらゆる供給源である可能性があります。脱皮した皮膚細胞、髪の毛、糞便、尿、さらには潜在的に息を吐き出すことからですか？私たちは単に知りません。[EDNA]は私たちが収集するDNAとして定義されています。組織源から直接」とクレアは言います。
「それがどこまで移動できるか、どれだけ速く蓄積するか、どれだけ速く劣化するか、そしてどのような天候や場所の要因がこれを変える可能性があるかはわかりません」と彼女は付け加えます。さらなるテストは、概念をはるかに具体化するだろうと彼女は言います。「これは、生物多様性をサンプリングするためにこの方法を実際にどのように展開できるかを理解するのに役立ちます。」
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