Чтобы изучить биоразнообразие определённой территории, исследователям обычно приходится проводить длительные наблюдения в лесах, полях и труднодоступных районах. Однако австралийские учёные испытали гораздо более простой подход.
Они установили устройство для сбора воздуха на автомобиль и отправились в путешествие протяжённостью более 1100 километров. Результаты показали, что обычный воздух способен рассказать удивительно много о живых организмах вокруг нас.
<h3>Как автомобиль превратился в лабораторию</h3>
Исследовательская группа отправилась из Коттесло в направлении Коклбидди, пересекла лесные массивы, сельскохозяйственные территории и засушливые районы Западной Австралии.
По пути к равнине Налларбор специалисты собирали образцы воздуха примерно через каждые 26 километров.
Вместо непосредственного поиска животных и растений они изучали экологическую ДНК, известную как eDNA.
Живые организмы постоянно оставляют в окружающей среде мельчайшие частицы генетического материала.
Источниками становятся клетки кожи, шерсть, пыльца, споры и другие биологические частицы.
Попадая в воздух, они могут переноситься на определённые расстояния и улавливаться специальными фильтрами.
После анализа собранного материала исследователи обнаружили генетические следы 633 различных типов растений и животных.
<h3>У каждой природной зоны свой след</h3>
Одним из главных вопросов было то, насколько точно воздушная ДНК отражает особенности конкретной территории.
Ведь генетические частицы могут переноситься ветром и смешиваться с материалом из соседних районов.
Однако результаты показали, что разные природные зоны сохраняют собственные биологические особенности.
Состав обнаруженной ДНК в лесах заметно отличался от образцов, собранных на сельскохозяйственных землях и в засушливых внутренних районах.
Руководитель исследования Джошуа Ньютон объяснил, что специалисты стремились проверить, не теряется ли информация о местных экосистемах из-за перемещения частиц в атмосфере.
Оказалось, что изменения в составе генетического материала действительно соответствовали смене природных условий.
Причём тип среды обитания и экологические характеристики оказались важнее простого расстояния между точками отбора проб.
<h3>Как технология поможет бороться с вредителями</h3>
Новый метод может оказаться полезным не только для изучения биоразнообразия, но и для сельского хозяйства.
Среди собранных образцов исследователи обнаружили следы 12 видов регулируемых вредных организмов.
В их числе оказались насекомые, представляющие интерес для сельскохозяйственного контроля и биологической безопасности.
Например, были выявлены генетические следы местных совок, осенней жигалки и австралийской овечьей мясной мухи.
Подобные находки потенциально позволяют быстрее обнаруживать присутствие нежелательных организмов.
Однако выявление ДНК ещё не доказывает, что определённый вредитель постоянно обитает или размножается в конкретном месте.
Поэтому результаты необходимо подтверждать дополнительными обследованиями.
<h3>Почему анализ воздуха не заменит наблюдения</h3>
Несмотря на перспективность технологии, у неё существуют ограничения.
Генетический материал может переноситься воздушными потоками, транспортом и другими объектами.
Поэтому обнаруженная частица ДНК необязательно принадлежит организму, находившемуся непосредственно рядом с местом сбора образца.
Профессор Пол Невилл считает, что основное преимущество метода заключается в возможности быстро выявлять общие закономерности распределения видов.
Такая информация поможет определять территории, где необходимы более подробные исследования.
Следовательно, анализ воздушной ДНК следует рассматривать как дополнение к традиционным экологическим наблюдениям.
<h3>Можно ли создать генетическую карту природы</h3>
На фоне сокращения биоразнообразия учёным необходимы способы регулярно обследовать большие территории.
Традиционные экспедиции требуют значительных затрат времени, оборудования и человеческих ресурсов.
Использование мобильных воздушных пробоотборников потенциально позволит собирать данные во время обычных поездок по существующим дорогам.
В дальнейшем это может помочь создавать подробные карты распределения биологических видов и отслеживать изменения экосистем.
Особенно перспективным такой подход выглядит для обширных и малонаселённых регионов.
<h3>Что открытие означает для экологии</h3>
Австралийский эксперимент показал, что окружающий воздух содержит гораздо больше биологической информации, чем можно предположить.
Даже если животные скрываются от наблюдателей, а растения находятся далеко от дороги, их генетические следы могут сохраняться в атмосфере.
Хотя технология требует дальнейшего совершенствования, она открывает новые возможности для изучения природы.
В будущем обычная поездка с установленным пробоотборником может стать эффективным способом отслеживать состояние целых экосистем.