اختبرت مجموعتان من الباحثين العاملين بشكل مستقل ، واحدة في الدنمارك والأخرى في المملكة المتحدة وكندا ، ما إذا كان يمكن استخدام الحمض النووي المحمول جواً لاكتشاف أنواع مختلفة من الحيوانات عن طريق جمع العينات في حديقة حيوان كوبنهاغن في الدنمارك ومتنزه هامرتون للحيوانات في المملكة المتحدة.
ومع ذلك ، كانت مراقبة eDNA المحمولة جواً أكثر صعوبة لأنها مخففة في الهواء أكثر من الماء.
بينما استخدم الفريقان البحثيان طرقًا مختلفة لتصفية الحمض النووي من الهواء – تمكن كلاهما من التعرف على الحيوانات الكامنة في الجوار – داخل حدود حديقة الحيوان وخارجها.
نُشر عملهم يوم الخميس في دراستين لإثبات المفهوم في مجلة Current Biology.
قالت كلير: “لقد تمكنا حتى من جمع الحمض النووي من الحيوانات التي كانت على بعد مئات الأمتار من المكان الذي كنا نختبر فيه دون انخفاض كبير في التركيز ، وحتى خارج المباني المغلقة. كانت الحيوانات في الداخل. ولكن الحمض النووي الخاص بهم كان يهرب”. . في بيان صحفي.
تمكن فريق كوبنهاغن من اكتشاف 49 نوعًا من الفقاريات ، بما في ذلك 30 من الثدييات.
قال بومان: “في 40 عينة فقط ، اكتشفنا 49 نوعًا تغطي الثدييات والطيور والبرمائيات والزواحف والأسماك”. “في Rainforest House (في حديقة حيوان كوبنهاغن) حتى أننا رصدنا أسماك الجوبي في البركة ، والكسلان ذو الأصابع والبوا. عند أخذ عينات من الهواء في موقع خارجي واحد ، اكتشفنا العديد من الحيوانات التي يمكنها الوصول إلى حاوية خارجية في ذلك الجزء من حديقة الحيوان ، مثل كيا والنعام ووحيد القرن “.
استخدم فريق كوبنهاغن مروحة لسحب الهواء من حديقة الحيوانات والمناطق المحيطة بها ، والتي قد تحتوي على مادة وراثية من التنفس أو اللعاب أو الفراء – أو أي شيء صغير بما يكفي لتحليق وتطفو في الهواء.
ثم يتم تنقية الهواء ، واستخراج الحمض النووي ونسخه قبل تسلسله. بمجرد معالجتها ، تمت مقارنة تسلسل الحمض النووي بقاعدة بيانات مرجعية لتحديد الأنواع الحيوانية.
كما اكتشف الفريقان وجود حيوانات لا تعيش في حدائق الحيوان. لقد حددوا الحيوانات التي تعيش في المنطقة المحيطة ، بما في ذلك القنفذ الأوراسي – المهددة بالانقراض في المملكة المتحدة – والتي تم اكتشافها خارج حديقة حيوان هامرتون ، بينما تم اكتشاف فروة الماء والسنجاب الأحمر حول حديقة حيوان كوبنهاغن.
في حين قال الباحثون إن كثافة الحيوانات في حاويات حديقة الحيوان قد تكون قد زادت بشكل مصطنع من احتمال الكشف ، إلا أنهم يعتقدون أن هذه التقنية يمكن أن تشكل الطريقة التي يرسم بها العلماء الأنواع ، مما قد يلغي الحاجة إلى مصائد الكاميرا ، والإشراف الشخصي والعمل الميداني المكثف.
“الطبيعة غير الغازية لهذا النهج تجعله ذا قيمة خاصة لمراقبة الأنواع المعرضة للخطر أو المهددة بالإضافة إلى تلك الموجودة في البيئات التي يصعب الوصول إليها ، مثل الكهوف والجحور. وقالت كلير في البيان “لا داعي لأن تكون مرئية لنا حتى نعرف أنها في المنطقة إذا تمكنا من استعادة آثار حمضها النووي ، حرفيًا من فراغ”.
“أخذ عينات الهواء يمكن أن يحدث ثورة في المراقبة الحيوية الأرضية ويوفر فرصًا جديدة لرصد تكوين المجتمعات الحيوانية وكذلك اكتشاف غزو الأنواع غير الأصلية.”
تُستخدم تقنيات مماثلة أيضًا لأخذ عينات من eDNA في مياه الصرف الصحي لاكتشاف وتتبع Covid-19 في البشر.
