Westlicher Flachlandgorilla. (Anup Shah/Getty Images) Die Luft um uns herum trägt nachweisbare Spuren von Tieren, die in unserer Mitte leben, haben Wissenschaftler herausgefunden, und die Entdeckung dürfte die Art und Weise, wie Forscher Populationen gefährdeter oder gefährdeter Arten überwachen und verfolgen, revolutionieren.
Das haben Forscher in zwei neuen Studien herausgefunden, die von verschiedenen Wissenschaftlerteams durchgeführt wurden Umwelt-DNA (eDNA), die von Lebewesen abgegeben wird, kann mithilfe von Vakuumgeräten identifiziert werden, die in der Luft befindliche Proben an von Tieren bewohnten Orten erfassen und filtern.
„Wir waren erstaunt, als wir die Ergebnisse sahen“, sagt Kristine Bohmann, Forscherin für evolutionäre Genomik von der Universität Kopenhagen in Dänemark.
„In nur 40 Proben haben wir 49 Arten entdeckt, darunter Säugetiere, Vögel, Amphibien, Reptilien und Fische.“
Kristine Bohmann sammelt Luftproben in der Nähe eines Faultiers. (Christian Bendix)
Bohmanns Team, das seine Luftproben an drei verschiedenen Orten im Kopenhagener Zoo entnahm, entdeckte nicht nur eDNA von Tieren, die in der Anlage lebten, sondern auch von Tieren, die außerhalb der Einrichtung lebten – und sogar genetische Spuren von Fleisch, das an einige der Zootiere verfüttert wurde, z als Huhn und Rind.
Die Technik, wie in a beschrieben Papier unter der Leitung der Erstautorin Christina Lynggaard könnte neue luftbasierte Methoden zur Probenahme tierischer eDNA entwickeln, die in der Vergangenheit größtenteils aus Tieren gewonnen wurde Wasser oder Boden .
Ob auch eine atmosphärische Erfassung möglich sei, war sich das Forschungsteam alles andere als sicher.
„Wir dachten nicht, dass das Absaugen tierischer DNA aus der Luft funktionieren würde“, Bohmann sagt . „Das war eine Wissenschaft mit hohem Risiko und hohem Ertrag, die das Potenzial hatte, die Grenzen des Wirbeltier-Biomonitorings zu verschieben.“ Offensichtlich ist der Himmel nicht die Grenze.“
Durch Zufall, ein weiteres Team von Wissenschaftlern forschte unabhängig voneinander ungefähr zur gleichen Zeit in Großbritannien.
Unter der Leitung der Molekularökologin Elizabeth Clare von der Queen Mary University of London entnahm diese zweite Gruppe ihre Luftproben im Hamerton Zoo Park in Cambridgeshire mithilfe von Filtern, die an Vakuumpumpen angeschlossen waren.
Elizabeth Clare entnimmt Luftproben, um in der Luft befindliche DNA zu sammeln. (Elizabeth Clare)
Die anschließende Sequenzierung identifizierte schließlich DNA von 25 verschiedenen Arten, einschließlich einiger Überraschungen in der Mischung.
„Wir waren sogar in der Lage, eDNA von Tieren zu sammeln, die Hunderte Meter von unserem Testort entfernt waren, ohne dass es zu einem signifikanten Rückgang der Konzentration kam, und sogar von außerhalb versiegelter Gebäude.“ sagt Clare , der jetzt der York University in Kanada angegliedert ist.
„Die Tiere waren drinnen, aber ihre DNA entkam.“
Erst nachdem beide Forschungsbemühungen später abgeschlossen waren, wurde den beiden Teams klar, dass sie unabhängig voneinander dasselbe entdeckt hatten, und die Wissenschaftler begrüßen den Zufall – da jede Studie die andere bestätigt und die Ergebnisse im Wesentlichen mit ähnlichen Methoden repliziert.
Das ist auch wichtig, weil es die Idee unterstützt, dass Naturschützer und andere in der Forschungsgemeinschaft diese Techniken nutzen können, um Tierpopulationen in freier Wildbahn aus der Ferne zu überwachen – insbesondere gefährdete Arten, die mit herkömmlichen Methoden oft nur schwer zu finden und zu verfolgen sind Beobachtung, geschweige denn umfassend im Zeitverlauf.
„Die Krise der abnehmenden Artenvielfalt übersteigt unsere derzeitigen Möglichkeiten, Veränderungen in Ökosystemen zu überwachen“, so Clares Team schreibt in ihrer Arbeit .
„Wenn die eDNA-Probenahme aus der Luft erfolgreich entwickelt werden kann, wird dies erhebliche Auswirkungen auf das globale terrestrische Biomonitoring haben.“
Die Forscher erkennen an, dass noch mehr Arbeit geleistet werden muss, bevor wir das volle Potenzial der Erfassung luftgetragener eDNA ausschöpfen und nutzen können, aber diese zufällige gemeinsame Entdeckung ist dennoch eine ermutigende Entwicklung in einigen sehr schwierigen Zeiten , auch wenn der Vakuumaufbau etwas verrückt erscheint.
„Das ist eine ziemlich verrückte Idee“, Clare sagte NPR . „Wir saugen buchstäblich DNA vom Himmel.“
Über die Ergebnisse wird berichtet Aktuelle Biologie , Hier Und Hier .