Uma única xícara de água contém impressões digitais de peixe
Como qualquer pescador ávido sabe, pode levar muitas suposições para descobrir onde os peixes estão escondidos. Para os biólogos, tentando determinar quando uma migração de peixes está acontecendo, o que as espécies vivem em um fluxo específico e que espécies se reproduzem em um determinado pedaço de oceano pode ser um quebra -cabeça semelhante. Mas Mark Stoeckle, associado sênior de pesquisa da Universidade Rockefeller e outros cientistas estão usando uma técnica recente chamada DNA ambiental (EDNA) para monitorar criaturas aquáticas; Ele tem o potencial de fornecer aos conservacionistas uma nova e poderosa ferramenta.
A ideia não é nova. Cerca de uma década atrás, os cientistas da Europa perceberam que poderiam determinar o que estava em uma lagoa coletando uma amostra de água e analisando -a para o DNA, uma vez que os animais aquáticos estão constantemente se aliviando, morrendo, escorregando da pele ou escamas e geralmente deixando muitos fragmentos de seu material genético flutuando. Ao longo dos anos, à medida que o sequenciamento de DNA ficou mais rápido e mais barato, mais pesquisadores começaram a experimentar Edna, analisando amostras de água para peixes, moluscos, mamíferos e tudo o mais que vive na água ou perto da água.
Stoeckle, fascinado com a técnica, experimentado sequenciando o peixe no Central Park. Mas ele queria saber mais sobre o que os resultados mostraram. “Tive perguntas sobre o que o método está detectando”, diz ele. “O que significa o DNA? É de peixes que costumavam estar lá? O DNA está lavando de outras áreas? Percebi que as migrações de peixes sazonais no estuário de Hudson Bay eram um lugar perfeito para testar isso. ”
Entre janeiro e julho de 2016, Stoeckle e uma tripulação de assistentes do ensino médio jogaram baldes no rio de dois locais em Manhattan a cada semana, depois procuraram fragmentos identificáveis de DNA de peixe. Enquanto as primeiras amostras tinham pouco ou nenhum EDNA, a taxa de detecção começou a aumentar até que a equipe encontrou consistentemente material genético de 10 a 15 espécies de peixes no início do verão – uma descoberta que coincidiu com o que os pesquisadores já sabiam sobre as migrações de peixes no Hudson.
No total, a pesquisa detectou 42 espécies de peixes (juntamente com amostras de peixes de restaurante como tilápia e branzino que foram descarregados no esgoto da cidade), com aproximadamente 80 % das espécies conhecidas por serem comuns localmente. Mais importante, eles descobriram que o DNA durou o que Stoeckle chama de período “Golidlocks”. Ele persiste na água por tempo suficiente para indicar que os peixes estão presentes, mas rapidamente se degradam quando os peixes saem da área. Quando um grande número de espécies de peixes se move para o rio, seu DNA aparece, desaparece rapidamente das amostras quando elas seguem em frente. A pesquisa aparece no diário PLoS um.
Em Seattle, Ryan Kelly, professor assistente de assuntos marítimos e ambientais da Universidade de Washington, também trabalhou em vários estudos de EDNA. Em um, sua equipe analisou o efeito sobre a biodiversidade da urbanização em Puget Sound, usando Edna para encontrar 1.600 espécies diferentes vivendo a área. O estudo mostrou que, embora houvesse mais diversidade de espécies próximas às áreas urbanas, as áreas eram mais homogêneas, enquanto seções remotas do som tinham diferentes coleções de espécies.
Enquanto o estudo de Stoekle está ajudando a mostrar os limites temporais de Edna, uma das outras grandes questões é como medir a quantidade de uma espécie de peixe usando o método. Esse é um projeto em que Kelly está trabalhando agora, olhando para a Edna dos locais de contagem de salmão para ver se o EDNA pode revelar a abundância relativa de uma espécie. Depois que esses tipos de perguntas são descobertos, a EDNA poderá ser usada para todos os tipos de pesquisa.
Mesmo em sua forma atual, a técnica deixa a comunidade de conservação animada. Stoeckle diz que o Corpo de Engenheiros do Exército está interessado na técnica, pois eles fazem muita dragagem e precisam cronometrar sua atividade com base em migrações de peixes e reprodução. Atualmente, eles precisam usar muita mão de obra para arrastar peixes, mas Edna pode simplificar isso. “As pessoas são a parte mais cara da pesquisa marinha”, diz Stoeckle. “Eu fiz os números, e Edna economiza tempo e dinheiro. Compare puxar um balde de água versus fretar uma traineira para coletar amostras de peixes a US $ 10.000 por dia. É uma ordem de magnitude mais barata. ”
Stoeckle também está colaborando com um grupo que implanta bóias de escuta de 300 a 1.000 metros abaixo do oceano para monitorar peixes em águas profundas. Agora, eles podem criar uma amostra de água e detectar os peixes que vivem lá geneticamente, sem adicionar muito custo extra ao estudo. Ele também estará trabalhando neste verão com a NOAA, usando Edna para estudar como as camas de ostras e a aquicultura afetam a diversidade de espécies.
Kelly diz que viu muito interesse de outros pesquisadores, bem como gerentes de recursos estaduais, locais e federais sobre o uso da EDNA. Ele imagina um dia em que esses grupos podem simplesmente coletar amostras de água e enviá -las para um laboratório para monitorar a diversidade e a saúde das águas que protegem.
“Eu faço isso todos os dias, e é fácil perder o controle de como você pode obter isso de um copo de água”, diz Kelly. “Esta é apenas a ponta do iceberg. Há uma enorme fonte de informações por aí, e ainda estamos nos primeiros dias. ”
