BMC Biology: Благодаря баркодированию ДНК открыты сотни новых видов

Земля — очень разнообразная планета. Исследователи выявили от двух до трёх миллионов видов, но есть ещё множество неизвестных нам представителей живой природы.

Их называют «биологической тёмной материей», заимствуя термин из астрофизики.

Доцент Эмили Хартоп говорит, что они хотят получить более полное представление о «биологической тёмной материи» с помощью штрих-кодирования ДНК. Позже мы расскажем об этом методе подробнее. А пока давайте посмотрим, почему мы ещё не знаем достаточно о неизвестных видах.

Почему некоторые виды остаются неизвестными

Хартоп работает на кафедре естественной истории в музее Норвежского университета науки и технологии (NTNU). Вместе с коллегами она исследует биологическую тёмную материю — виды, которые ещё не были достаточно изучены.

Есть много причин, почему мы не знаем больше, чем знаем. Некоторые из них практические: например, многие неопознанные виды обитают в океане или труднодоступных частях света. Кроме того, даже в хорошо изученных местах, таких как Европа и Северная Америка, мы всё ещё далеки от полного обзора.

Эти неизвестные виды можно встретить повсюду, — говорит Хартоп.

Огромная задача и недостаточное количество экспертов

Проблема в том, что не хватает исследователей в этой области знаний. Объём работы слишком большой, а экспертов мало.

По некоторым оценкам, на Земле около девяти миллионов видов, но это неточные данные — в них не учтены бактерии и другие одноклеточные организмы. В любом случае, нам предстоит открыть ещё много видов.

Определить встреченное существо с точностью до вида может быть непросто: многие из них выглядят одинаково.

Новый метод облегчает работу

Биологи стали использовать новый метод — ДНК-штрихкодирование.

Хартоп объясняет, что для идентификации вида по этому методу нужен лишь небольшой фрагмент ДНК, который затем сравнивается с базой данных известных видов. Чтобы убедиться, что вид новый, база данных должна быть полной и содержать информацию о видах из группы сравнения. Национальные и международные проекты постоянно работают над наполнением этой библиотеки.

Обнаружено большое количество неизвестных насекомых

В этом исследовании учёные собрали мух из 37 мест обитания в Швеции в разные времена года. Они получили 31 800 образцов ДНК для анализа и добились хороших результатов.

Учёные обнаружили 549 различных видов мух-журчалок. Это удивительно высокая плотность и разнообразие. Ранее было известно только 374 вида мух-журчалок, то есть 175 видов были новыми для Швеции.

Изменения в окружающей среде влияют на видовой состав

Исходные данные также позволяют исследователям понять, как климатические факторы влияют на состав видов в определённой местности.

Например, по словам Хартопа, 29 процентов видов мух-журчалок положительно реагируют на повышение средней температуры, а 18 процентов — отрицательно.

Важно быстро получить общее представление

Очень важно получить представление о биоразнообразии вокруг нас. Мы должны изучать малозаметные, но богатые видами группы.

По данным IPBES, наибольшую угрозу для биоразнообразия представляет утрата среды обитания, например, из-за застройки или осушения водно-болотных угодий. Вторая угроза — эксплуатация видов: охота на мясо, вырубка лесов или чрезмерный вылов рыбы. Также опасны изменение климата, загрязнение окружающей среды и распространение видов на новые территории.

Растущее население Земли нуждается во всё большем количестве ресурсов.

Штриховое кодирование ДНК поможет понять, какие виды существуют. Хартоп подытожил:

Этот метод позволит нам быстро получить общее представление о видах. Время исследовать биологическую тёмную материю.

Результаты опубликованы в BMC Biology.

17.10.2024