นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าสัตว์ชนิดใดอยู่ในสวนสัตว์เพียงแค่เอา DNA จากอากาศ

Jan 07 2022
ช้างที่สวนสัตว์โคเปนเฮเกนในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2564 นักวิจัยสามารถระบุสัตว์ 74 สายพันธุ์ได้โดยการค้นหาดีเอ็นเอในตัวอย่างอากาศที่เก็บรวบรวมจากสวนสัตว์สองแห่ง
ช้างที่สวนสัตว์โคเปนเฮเกนในเดือนพฤศจิกายน 2564

ผู้ วิจัย สามารถระบุสัตว์ 74 ส ปี ชี ส์ ได้โดยค้นหา DNA ใน ตัวอย่าง อากาศ ที่เก็บจาก สวนสัตว์สองแห่ง การทดลอง แสดงให้เห็นว่า DNA ที่ลอยได้อิสระสามารถใช้เพื่อติดตามสัตว์ป่า รวมทั้งสัตว์ใกล้สูญพันธุ์หรือสัตว์ที่รุกราน โดยไม่ต้องสังเกตพวกมัน โดยตรง

DNA ของสิ่งแวดล้อม (eDNA) สร้างความสั่นสะเทือนถึงวิธีการเฝ้าติดตาม จัดการ และอนุรักษ์ ประชากรสัตว์ แทนที่จะต้องหาหลักฐานทางกายภาพของสัตว์ เช่น เกล็ด ขนสัตว์ อุจจาระ หรือการพบเห็น นักวิจัยสามารถพึ่งพาชิ้นส่วนขนาดเล็กของสารพันธุกรรมที่หลุด ออกจากสิ่งมีชีวิต ขณะเคลื่อนที่ไปรอบๆ สภาพแวดล้อม การเก็บตัวอย่างดินหรือน้ำเพียงอย่างเดียวสามารถทำให้นักวิจัยรู้สึกถึงระบบนิเวศทั้งหมดได้

แต่นักวิจัยสงสัยว่าอากาศสามารถให้ข้อมูลในระดับ เดียวกับดินและน้ำ ได้หรือไม่ ปี ที่แล้ว ทีมจากสหราชอาณาจักรได้ตรวจพบ DNA ของหนูตุ่นเปล่าโดยการสุ่มตัวอย่างอากาศจากโพรงของหนูในห้องทดลอง (พวกเขายังตรวจพบ DNA ของมนุษย์ สันนิษฐาน จากนักวิจัยที่ทำงาน ในห้องแล็บ ) แต่การพิสูจน์ความสำเร็จของวิธีการในที่โล่งนั้นเป็นสัตว์ร้ายที่ต่างออกไป เพื่อทดสอบเทคนิคนี้ต่อไป ทีมวิจัยสองทีมได้ใช้ฉากที่มีหัวข้อที่ไม่ผิดพลาด ได้แก่ สวนสัตว์ในอังกฤษและเดนมาร์ก เอกสาร สองฉบับของพวกเขา ได้ รับการ ตีพิมพ์ในวันนี้ใน Current Biology 

“การศึกษาทั้งสองไม่เพียงแต่ผลักดันขอบเขตสำหรับสิ่งที่สามารถทำได้ด้วย eDNA เท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นถึงเครื่องมือที่แปลกใหม่และไม่รุกรานเพื่อเสริมวิธีการที่มีอยู่สำหรับการติดตามสัตว์บก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความพยายามในการอนุรักษ์” Christine Lyngga ard กล่าว นักพันธุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนในอีเมลถึง Gizmodo "ด้วยวิธีการใหม่นี้ เราหวังว่าจะสามารถช่วยในการเฝ้าติดตามชนิดพันธุ์ที่รุกราน และแม้แต่สัตว์ใกล้สูญพันธุ์ที่บางครั้งยากที่จะเฝ้าติดตามเนื่องจากความหนาแน่นของประชากรต่ำ"

เพื่อทำการทดลอง นักวิทยาศาสตร์ ได้ใช้พัดลมที่มีตัวกรอง ดึงอากาศจาก ภายในและรอบๆ สวนสัตว์ ทีมงานจึงใช้ ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเดียวกับที่ใช้ในการทดสอบโควิด-19 หลายครั้ง เพื่อขยายข้อมูลทางพันธุกรรม ใน ตัวกรอง โดยพื้นฐานแล้วจะสร้างสำเนาของสารพันธุกรรมที่พบได้หลายชุด พวกเขา สามารถระบุ 25 สายพันธุ์ในสหราชอาณาจักร และ 49 สายพันธุ์ ในเดนมาร์ก ในการศึกษาในสหราชอาณาจักร 8 สายพันธุ์ที่ระบุเป็นสัตว์พื้นเมืองในพื้นที่มากกว่าที่อาศัยอยู่ในสวนสัตว์ ในขณะ ที่สัตว์ที่ไม่ใช่สวนสัตว์ 6 ตัวถูกตรวจพบในการศึกษาของเดนมาร์ก

อลิซาเบธ แคลร์ ผู้เขียนงานวิจัยชิ้นหนึ่ง สุ่มตัวอย่างอากาศสำหรับ DNA สิ่งแวดล้อม

“สิ่งที่เราแสดงให้เห็นที่นี่คือเราสามารถตรวจจับชีวิตสัตว์ได้หลากหลายภายใต้สภาพธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพ” เอลิซาเบธ แคลร์ นักนิเวศวิทยาระดับโมเลกุลจากมหาวิทยาลัยควีนแมรีแห่งลอนดอน และผู้เขียนนำการศึกษาในสหราชอาณาจักรกล่าวในอีเมล “เราตรวจพบสัตว์หลายชนิดในสวนสัตว์ แต่ยังมีอีกหลายสายพันธุ์ที่มีถิ่นกำเนิดในพื้นที่ เช่น กระรอกและเม่น นอกจากนี้เรายังตรวจพบรายการอาหารบางอย่างที่จัดหาให้กับสัตว์ในสวนสัตว์”

ทีมของแคลร์ยัง ทำการ วิจัยหนูตุ่นเปล่าก่อนหน้านี้ ด้วย “สิ่งที่เราทำแตกต่างออกไปคือสถานการณ์ที่ควบคุมอย่างระมัดระวังของห้องปฏิบัติการ และเข้าไปในกรณีที่ไม่มีการควบคุมในเขตชนบทของสหราชอาณาจักร” เธอกล่าวเสริม “มันเป็นฤดูหนาว ดังนั้นเราจึงต้องเผชิญกับความผันผวนของอุณหภูมิ หิมะ ฝน และลม... สถานการณ์ ปกติทั้งหมดที่เราอาจเผชิญหากเราต้องการทำเช่นนี้เป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจระบบนิเวศอย่างเต็มรูปแบบ”

ยิ่งครีพสายพันธุ์ใกล้สูญพันธุ์มากเท่าไร ก็ยิ่งยากต่อ การเฝ้าติดตาม วิธีการ eDNA ทำให้การอนุรักษ์ทำงานได้ง่ายขึ้น มันหมายถึงการติดตามวากีตัสตัวสุดท้าย และอาจยุติการถกเถียงเรื่อง ชะตากรรมของนกหัวขวานปากงาช้าง

DNA ใน อากาศ ยังคงต้องการการวิจัยเพิ่มเติม แต่แคลร์ตั้งข้อสังเกตว่า DNA ที่เกิดจากน้ำกลายเป็น วิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ในการอนุรักษ์ได้เร็วเพียงใด บางทีนวัตกรรมล่าสุดในการสำรวจ DNA อาจเกิดขึ้นเร็วกว่าที่เรา คิด

เพิ่มเติม: DNA ในอากาศสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ค้นหาสัตว์ที่เข้าใจยากได้