Kde hledat environmentální DNA ryb? Spíše v sedimentu než ve vodě…

Verze PDF

Pro ochranu a management biodiverzity je důležitý efektivní monitoring druhů vzácných nebo nahodile se vyskytujících na rozlehlém území. Mezi nepřímé metody pozorování patří i neinvazivní, levnější a bezpečnější genetické vzorkování.
Genetická identifikace environmentální DNA (eDNA) ve vodě poskytuje informaci o vodní makrofauně a dá se přitom často získat snáz než organismy pozorovat přímo. Díky relativní snadnosti vzorkování eDNA je tato metoda cenným nástrojem v ochranářské biologii. Dá se použít k výzkumu původu, stavu, transportu či osudu eDNA pocházející z vodní makrofauny a následně k popisu časoprostorových vzorců. V této studii testovali autoři hypotézu, zda je eDNA ryb koncentrována více v povrchovém sedimentu než v povrchové vodě. Studii provedli na invazním druhu ryby Hypophthalmichthys spp. v experimentálních nádržích a přirozených řekách.

Využitelné výstupy: 
  • Přečištění extraktu sedimentární eDNA s použitím OneStep Inhibitor Removal Kit došlo k poklesu hodnot všech IPC ΔCq na <3 cykly (rozsah hodnot: -1.3 – 1.4), což dokazuje, že naše modifikovaná verze protokolu extrakce eDNA podle Coyne et al. (2005, 2006, 2001) efektivně odstranila PCR inhibitory ze sedimentu i z vody.

 

  • Analýza kontrolních vzorků z experimentálního prostředí, terénu i laboratoře potvrdila nulovou kontaminaci vzorků.

 

  • eDNA ryb byla průkazně koncentrovanější v gramu sedimentu (8-1846x) než v mililitru vody.

 

  • eDNA ryby byla v jedné experimentální nádrži detekována v sedimentu 132 dnů po odstranění ryby z prostředí (ve vodě ne) – což je 5x déle než bylo dříve prokázáno pro makrobiální eDNA ve vodě.

 

  • Tento rozdíl by mohl být vysvětlen tím, že částice se usazují a/nebo je degradace molekul DNA adsorbovaných na sediment zpomalená.

 

  • Vyjádření koncentrace eDNA v sedimentu s pomocí jednotky objemu (pro lepší srovnání s vodou) by jen ještě zvýšilo koncentraci sedimentární eDNA.

 

  • V jednom případě (u jedné experimentální nádrže) došlo k selhání detekce eDNA ryby ve vodě, zatímco u sedimentární eDNA se toto nestalo ani jednou.

 

  • Průměrná pravděpodobnost detekce (m.j. diagnostická citlivost) všech vzorkovaných míst je 89% pro sedimentární eDNA a 72% pro vodní eDNA.

 

  • Sedimentární eDNA by mohla být četnějším a déletrvajícím zdrojem genetické informace u vodní makrofauny, hlavně bentosu.

 

  • Problémem je resuspenze a transport sedimentární eDNA, zejména pro časoprostorové vztahy.
Zdroj: 
Turner C.R., Uy K.L., Everhart R.C. 2015. Fish environmental DNA is more concentrated in aquatic sediments than surface water. Biological Conservation 183: 93-102.
Zadal: 
Kateřina Dočkalová
EEA Grants Investice do rozvoje vzdělávání
Podpořeno grantem z Islandu, Lichtenštejnska a Norska. Supported by grant from Iceland, Liechtenstein and Norway.