Метагеном чайного пакетика
Обычно я если и пишу в этом блоге о каких-нибудь исследованиях или научных новостях, то только в привязке к книгам. Но на этой неделе мне попались два настолько прекрасных исследования биоразнообразия, что можно я с вами просто поделюсь, а с книжками мы что-нибудь потом придумаем?)
Исследование раз: ученые из Трирского университета изучают видовое разнообразие растительноядных членистоногих (насекомых и паукообразных) в динамике, т.е. смотрят, как это разнообразие меняется от года к году. Сделать это можно несколькими способами: можно, например, очень много лет подряд ставить ловушки, собирать всех жучков-паучков, определять их виды и так далее. А можно взять, скажем, образец растения, на котором эти членистоногие сидели, ходили по нему или кусали — и обнаружить, что они уронили на поверхность растения немного своей ДНК. Эту ДНК можно выделить, прочитать ее последовательности — и определить, каким животным она пренадлежит. Принадлежала. Очень похоже на то, что делают криминалисты, определяя преступника по оставленной на месте преступления ДНК.
Хорошо, а что там с долгосрочной динамикой? Опять, что ли, собирать листья растений много лет подряд? Можно, да. А можно сделать хитрее: взять уже собранные, высушенные листья растений, произраставших на изучаемой территории много лет назад. Где их взять? В гербариях! Они хранятся годами и десятилетиями, и информация о месте находки в них приводится подробно.
Вопрос был в том, каковы шансы на гербарных растениях найти ДНК насекомых и паучков, гулявших по ним много лет назад, — это авторы исследования и хотели выяснить, чтобы отработать методику. Но потрошить гербарии только для пробных экспериментов как-то жалко. А где еще взять засушенные листья растения, которые долго хранились в комнатной температуре без соблюдения каких-либо специальных условий? Ну вы уже из названия поста догадались, конечно.
В общем, взяли они этот чайный пакетик, выделили ДНК, отсеквенировали (прочитали последовательность) и определили, чья она. И насчитали почти 400 видов членистоногих!
Я надеюсь, вы не подавились сейчас своим чаем, но на всякий случай уточним еще раз: это вовсе не значит, что все эти насекомые, клещи и пауки присутствовали в чайном пакетике)) Там присутствовала только их ДНК, оброненная так или иначе при жизни чайного куста. И только вообразите: какая-нибудь гусеница один раз проползла по листу, возможно, годы назад — а ученые могут узнать об этом сегодня. Красиво. Но и грустно тоже: для многих видов может оказаться (и оказывается), что 10 лет назад они там ползали, а сегодня уже нет. Вот здесь — интервью с автором исследования.
Вообще эта тема с ДНК из окружающей среды (environmental DNA, eDNA) для изучения биоразнообразия, похоже, набирает популярность в последние годы, хотя многие исследования все еще находятся на этапе оптимизации методов. Вторая статья, которая мне попалась буквально сразу за первой, похожа по целям: группа ученых из Копенгагенского университета изучает биоразнообразие наземных позвоночных. И чтобы посмотреть, как метод чтения eDNA работает на самых разных видах, в том числе тропических, они собирали образцы воздуха на территории копенгагенского зоопарка — с помощью специального приборчика, по сути вентилятора с фильтром для улавливания ДНК. И насобирали много разного: в воздухе трех локаций летала ДНК аж 49 видов позвоночных — в том числе определили даже 4 вида рыб, но почему-то ни одной черепахи (автор заметки в Nature шутит: видно, черепахи предпочитают держать свою ДНК при себе).
Чудесное фото из той же заметки — тоже хочу, когда вырасту, махать вентилятором под носом у жирафа! https://telegra.ph/file/c5576a6e039bb914594de.jpg
3087