คุณทราบดีว่าDNAซึ่งเป็นโมเลกุลในเซลล์ที่มีรหัสพันธุกรรมเฉพาะของเรานั้นอยู่ภายในสัตว์ แต่คุณคงไม่คิดว่ามันลอยอยู่ในอากาศ นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ไม่ได้ทำ จนถึงขณะนี้
ดร.เอลิซาเบธ แคลร์ นักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัยยอร์กในโตรอนโต ประเทศแคนาดา กล่าวว่า "ฉันถูกขอให้เขียนเอกสารเกี่ยวกับการใช้ DNA สิ่งแวดล้อมเพื่อตรวจสอบความหลากหลายทางชีวภาพในอนาคต" "ฉันระบุรายการดิน หิมะ ฝน น้ำผึ้ง แม้กระทั่งการพ่นใบไม้และเก็บน้ำที่ไหลออกไป จากนั้นฉันก็พูดว่า "และอากาศ" และมองหากรณีศึกษาที่ฉันสามารถอธิบายได้ ฉันรู้สึกประหลาดใจมากที่ไม่มีเลย"
เธอได้เรียนรู้ว่ามหาวิทยาลัยควีนแมรีแห่งลอนดอน (ซึ่งแคลร์อยู่ในเครือในขณะนั้น) มีแหล่งเงินทุนสำหรับแนวคิดที่มีความเสี่ยงสูงและให้ผลตอบแทนสูง และเสนอโครงการเกี่ยวกับ DNA สภาพแวดล้อมสุ่มตัวอย่าง (eDNA) ในอากาศ “เราแปลกใจที่เห็นว่ามีคนพูดถึงเรื่องนี้ แต่ยังไม่ได้ทดลอง ... ดังนั้นเราจึงตัดสินใจว่าควรทำด้วยตัวเอง” เธอกล่าว
ในเวลาเดียวกันกับการศึกษาของ Clare มีการศึกษาที่คล้ายกันที่มหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนในเดนมาร์ก ดร.คริสตินา ลิงการ์ด ผู้เขียนการศึกษาและนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน กล่าวว่า คริสติน โบห์มันน์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน เป็นผู้คิดค้นแนวคิดนี้
"เธอต้องการขอทุนวิจัยของเดนมาร์กชื่อ 'Villum Experiment' ซึ่งสนับสนุนโครงการ 'บ้าๆ บอ ๆ ที่อาจใช้ไม่ได้ แต่ถ้าพวกเขาทำงาน พวกเขาจะปฏิวัติพื้นที่การวิจัย เธอคิด แล้วฉันก็พูดขึ้นว่า 'โครงการนี้มี บ้ามากเหมือนพยายามตรวจหา DNA ของสัตว์ด้วยการดูดอากาศ' เธอได้รับเงินสำหรับโครงการนี้ และเราก็ลองทำดู” Lynggaard กล่าวทางอีเมล
ไม่ต้องกังวล นี่ไม่ใช่กรณีที่ทีมหนึ่งแย่งชิงเครดิตกัน อันที่จริง ข้อเท็จจริงที่ว่าพวกเขาประสบความสำเร็จอย่างอิสระเป็น เครื่อง ยืนยันการศึกษาทั้งสอง ปรากฎว่ามีมากกว่าออกซิเจนและสารก่อภูมิแพ้ลอยอยู่ในอากาศที่เราหายใจ ดีเอ็นเอของสัตว์มีอยู่ทุกหนทุกแห่ง และการรู้ว่าสิ่งนี้สามารถเป็นมาตรการในการอนุรักษ์ที่เป็นประโยชน์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่สัตว์ใกล้สูญพันธุ์และสัตว์ที่รุกราน
วิธีการรวบรวม DNA ของสัตว์
ทีมของ Clare รวบรวม eDNA ของสัตว์ในสวนสัตว์ Hamerton Zoo Park สหราชอาณาจักร โดยใช้ปั๊มพลังงานต่ำที่ติดตั้งตัวกรอง "มันเหมือนกับการทำกาแฟ" เธอกล่าว โดยสังเกตว่าด้วยเครื่องชงกาแฟ น้ำจะผ่านตัวกรองและ บริเวณที่ถูกจับ ในกรณีนี้ "เราหวังว่าอากาศจะผ่านไปและ DNA จะถูกจับได้" ทีมงานได้ตรวจพบ สัตว์ต่างๆ กว่า 25 สายพันธุ์เช่น เสือ ค่าง และดิงโก พวกเขายังรวบรวม eDNA จากสัตว์หลายร้อยเมตรจากไซต์ทดสอบของพวกเขา
ทีมงานของโคเปนเฮเกนยังใช้ตัวกรองที่ติดอยู่กับพัดลมโบลเวอร์ที่สวนสัตว์โคเปนเฮเกนในเดนมาร์ก แต่ในอีกตัวอย่างหนึ่งเลือกใช้เครื่องดูดฝุ่นแบบน้ำที่ดูดอนุภาคในอากาศ "น้ำนี้ถูกกรองโดยใช้ตัวกรองพิเศษที่ใช้เก็บ DNA ในน้ำ" Lynggaard กล่าว ด้วยวิธีการเหล่านี้ ทีมงานได้ค้นพบสัตว์ 49 สายพันธุ์ในพื้นที่ รวมทั้งปลา นก สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ทั้งทีมจากอังกฤษและเดนมาร์กยังได้รวบรวม eDNAของไก่ วัว ม้า และปลา ซึ่งใช้เป็นอาหารสำหรับสัตว์ในสวนสัตว์ เช่นเดียวกับ eDNA จากสัตว์ที่อาศัยอยู่นอกสวนสัตว์ เช่น กระรอกและเม่น ผลการศึกษาทั้งสองได้รับการตีพิมพ์แยกกันในCell Biology
ทำไม eDNA ถึงเป็นเรื่องใหญ่
ณ จุดนี้ คุณอาจจะถามตัวเองว่านี่เป็นมากกว่าแค่กลอุบายปาร์ตี้สุดเจ๋งหรือไม่ แต่ศักยภาพของความพยายามในการอนุรักษ์สัตว์นั้นยิ่งใหญ่มาก "ด้วยการมีวิธีการใหม่ที่ช่วยให้เราสามารถเฝ้าติดตามสัตว์มีกระดูกสันหลังในลักษณะที่ไม่รุกราน เราหวังว่าจะสามารถช่วยตรวจสอบชนิดพันธุ์ที่รุกราน และแม้แต่สัตว์ใกล้สูญพันธุ์ที่บางครั้งยากที่จะตรวจสอบเนื่องจากความหนาแน่นของประชากรต่ำ" Lynggaard อธิบาย
Lynggaard กล่าวว่าการศึกษาทั้งสองชิ้น "ได้ผลักดันขอบเขตสำหรับสิ่งที่สามารถทำได้ด้วย eDNA แต่ยังแสดงให้เห็นถึงเครื่องมือที่แปลกใหม่และไม่รุกราน เพื่อเสริมวิธีการที่มีอยู่สำหรับการตรวจสอบสัตว์บก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการแจ้งความพยายามในการอนุรักษ์"
จะใช้เวลาหนึ่งนาทีก่อนที่สิ่งนี้จะเริ่มขึ้นในแวดวงการอนุรักษ์ เนื่องจากการวิจัย eDNA ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น อย่างแรก ทีมโคเปนเฮเกนต้องการทำการทดลองซ้ำในพื้นที่ต่างๆ เนื่องจากการทดลองครั้งแรกของพวกเขาทำในสวนสัตว์ “เราคาดหวังว่าจะสามารถทำได้ทุกที่ แต่นั่นเป็นสิ่งต่อไปที่ต้องทำ เราต้องการทราบว่าจะเกิดอะไรขึ้นในธรรมชาติ” เธอกล่าว
ณ จุดนี้ ยังไม่ชัดเจนว่า DNA ของสัตว์เข้าสู่อากาศได้อย่างไร "มันอาจจะเป็นแหล่งของสารชีวภาพใดๆ เซลล์ผิวที่หลุดลอก เศษผม อุจจาระ ปัสสาวะ หรือแม้แต่การหายใจออกก็ได้ เราไม่รู้เลย [EDNA] ถูกกำหนดให้เป็น DNA ที่เรารวบรวมเท่านั้นที่ไม่ใช่ จากแหล่งเนื้อเยื่อโดยตรง” แคลร์กล่าว
"เราไม่รู้ว่ามันสามารถเดินทางได้ไกลแค่ไหน มันสะสมได้เร็วแค่ไหน มันเสื่อมลงเร็วแค่ไหน และปัจจัยด้านสภาพอากาศหรือสถานที่ใดที่อาจเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้" เธอกล่าวเสริม เธอกล่าวว่าการทดสอบเพิ่มเติมจะทำให้แนวคิดนี้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น "สิ่งนี้จะช่วยให้เราทราบวิธีที่เราสามารถปรับใช้วิธีนี้ในโลกแห่งความเป็นจริงเพื่อสุ่มตัวอย่างความหลากหลายทางชีวภาพ"
ตอนนี้มีประโยชน์
กังวลว่าสุนัขของคุณอาจสูญหายหรือถูกขโมย? ให้ พิมพ์ลายนิ้วมือของ DNAของ Fido เพื่อที่ว่าถ้ามันเกิดขึ้น คุณจะมีหลักฐานที่หักล้างไม่ได้ว่าสุนัขนั้นเป็นของคุณทันทีที่เขาพบ
