Мониторинг состояния реки с помощью роботизированного пробоотборника

Исследователи из MBARI (Научно-исследовательский институт Монтерей) и Геологической службы США (USGS) недавно опубликовали документ, показывающий несколько способов использования процессоров проб окружающей среды (ESP) MBARI для мониторинга состояния рек. ESP, которые по сути являются роботизированными лабораториями, использовались для сбора и сохранения образцов воды из рек Йеллоустон и Снейк. Анализируя «ДНК окружающей среды» в речной воде, исследователи смогли обнаружить интродуцированных и инвазивных животных, а также микробы, которые могут вызывать заболевания у людей и рыб.

Экологическая ДНК (эДНК) — это ДНК, которая выделяется организмами в окружающую среду в виде кусочков кожи, слизи или телесных отходов. В случае водных организмов эту ДНК можно обнаружить в окружающей воде в течение нескольких дней. Целью этого исследования было сравнение eDNA из образцов воды, автоматически собранных ESP, с eDNA из образцов воды, вручную собранных людьми.

Как показали исследования, образцы воды, собранные ESP, дали аналогичные результаты по eDNA, как и образцы, собранные техническими специалистам. Отбор проб ESP также снизил стоимость, время и риски, связанные с многократной отправкой технических специалистов в удаленные места. По словам авторов исследования, «ESP могут проводить высокочастотный отбор проб независимо от местоположения, погоды или наличия человеческих ресурсов».

ESP, используемые в этом исследовании, могут автоматически собирать образцы каждые три часа в течение как минимум трех недель. Частый отбор проб — ключ к обнаружению незначительных изменений в состоянии реки. Например, когда область только начинает заселяться инвазивным организмом, присутствует относительно мало особей, поэтому их эДНК широко рассредоточена и плохо смешивается с окружающей водой. Это означает, что исследователям необходимо собрать множество образцов, чтобы надежно выявить ранние стадии вспышки.

Большое количество образцов, собранных ESP, дало биологам более точную информацию о том, присутствовали ли инвазивные виды. Как пояснили авторы, «отрицательный результат ESP дает некоторую уверенность в том, что ДНК целевого вида отсутствует, в то время как результат „нет данных“ из-за менее частого ручного отбора проб не дает полезной информации».

«Это один из наиболее важных результатов этого исследования, — сказал специалист по исследованиям MBARI Кеван Ямахара. „Мы всегда стремимся к положительному обнаружению представляющих интерес видов. Однако необнаружение представляющих интерес видов важно для такого рода работы и может быть выполнено с уверенностью только с использованием высокочастотной выборки, такой как ESP“.

Хотя ESP в целом работали хорошо, Yamahara отметила, что команда MBARI столкнулась с проблемами, с которыми они не сталкивались при эксплуатации ESP в океане. «Во время одного из развертываний, — сказал он, — уровень реки значительно упал, и мы больше не могли перекачивать воду. Другой проблемой была температура воздуха. Осенью в Айдахо и Монтане становится холодно, и нам пришлось использовать некоторые уловки чтобы поддерживать ESP в тепле, пока температура на улице опускалась ниже нуля». источник

воды,  исследования,  мониторинг 

28.09.2020, 1510 просмотров.