توانایی ردیابی حیوانات و گیاهان به معنای واقعی کلمه به لطف کمک یک منبع غیرمنتظره مرتبط با هوا کشف شد. این منبع غیر منتظره، فیلتر‌های ایستگاه‌های پایش کیفیت هوا است که مملو از دی ان‌ای محیطی است.
به گزارش سرویس وبگردی خبرگزاری صدا و سیما ، در سراسر جهان، بسیاری از ایستگاه‌های کنترل کیفیت هوا، هوا را از طریق دیسک‌های کاغذی کوچک به صورت روزانه یا هفتگی فیلتر و جمع آوری می‌کنند و به دانشمندان این امکان را می‌دهد که از غلظت آلاینده‌های خطرناک مانند فلزات سنگین کمتر یا بیشتر از حد معینی مطمئن شوند.
محققان در خبری گزارش دادند که فیلتر‌های مذکور همچنین دی ان‌ای گیاهان و حیوانات را که در باد پراکنده شده است، به خود می‌گیرند و جمع آوری شان می‌کنند.
eDNA مخفف DNA محیطی، روی این فیلتر‌ها می‌تواند ایستگاه‌های کنترل کیفیت هوا را به گنجینه‌ای از نمونه‌های فهرست‌بندی شده حیوانات و گیاهان محلی تبدیل کند. چنین سوابقی می‌تواند به محققان کمک کند تنوع زیستی را در مقیاسی بزرگ‌تر از گذشته ردیابی کنند و کاهش گونه‌ها را راحت‌تر دنبال کنند یا چگونگی تغییر کلی اکوسیستم‌ها را پیگیری کنند.
الیزابت کلر، بوم‌شناس مولکولی در دانشگاه یورک تورنتو می‌گوید: این یک سیستم باورنکردنی است که از قبل وجود داشته است و ما به طور مؤثری از آن برای بر آورده کردن نیازی کاملاً جدید استفاده می‌کنیم. این امکانات در سراسر آمریکای شمالی و مرکزی، اروپا و آسیا گسترده است، اما در مناطقی مانند افریقا و آمریکای جنوبی تراکم کمتری دارد.
جیمز آلرتون، دانشمند کیفیت هوا در آزمایشگاه ملی فیزیکی در تدینگتون انگلستان، می‌گوید: هرگز به ذهن ما خطور نکرده بود که از این فیلتر‌ها که ذرات معلق را جذب می‌کنند، حتی می‌توان برای جمع آوری دی ان‌ای محیطی از آن‌ها استفاده کرده و اطلاعات بدست آمده را آنالیز کرد. زمانی که آلرتون یک داستان خبری درباره دو مطالعه خواند که در آن دانشمندان دی ان‌ای حیوانات را در دو باغ وحش، یکی در انگلستان – به سرپرستی کلر – و دیگری در دانمارک، از هوای رقیق خارج کردند، ذهنیتش نسبت به این موضوع تغییر کرد و ایده استفاده از این سیستم‌های هواشناسی به فکرش خطور کرد.
آلرتون می‌گوید: یادگیری در مورد پتانسیل گرفتن دی ان‌ای محیطی باعث شد مثل صحنه‌های کارتونی، لامپی بالای سرش روشن شود و ایده‌ای نوین به ذهنش بیاید. او خیلی زود برای همکاری با کلر تماس گرفت. او متوجه شد که تاسیسات تدینگتون فیلتر‌های پایش آلودگی خود را به مدت یک سال نگه می‌دارد تا دانشمندان نیاز به اندازه گیری مجدد فلزات سنگین نداشته باشند، به این معنی که ممکن است یک سال دی ان‌ای محیطی در آنجا انبار شده باشد.
کلر، آلرتون و همکارانش فیلتر‌های تاسیسات تدینگتون را که به مدت یک ساعت، یک روز یا یک هفته در معرض هوای محیط قرار داشتند، تجزیه و تحلیل کردند. این تیم همچنین فیلتر‌های هشت ماهه یک ایستگاه کنترل کیفیت هوا در اسکاتلند را که هر کدام به مدت یک هفته در معرض هوا قرار گرفته بودند، بررسی کردند.
مواد ژنتیکی در فیلتر‌ها وجود بیش از ۱۸۰ نوع مختلف از گونه‌های زنده محلی از جمله درختان کاج، گورکن، جغدها، قارچ‌ها و نیوت‌ها را آشکار کرد.
دیوید دافی، زیست‌شناس در آزمایشگاه ویتنی برای علوم زیستی دریایی دانشگاه فلوریدا در سنت آگوستین، می‌گوید: این حجم اطلاعات با توجه به اینکه فیلتر‌ها و شرایط ذخیره‌سازی با در نظر گرفتن دی ان‌ای محیطی تنظیم نشده‌اند، شگفت‌آور است.
این که محققان مقدار زیادی دی ان‌ای محیطی را از سیستمی که برای نظارت بر کیفیت هوا طراحی شده بود، بازیابی کردند، نشان می‌دهد که دی ان‌ای موجود در هوا چقدر رایج است و چقدر در جمع آوری داده‌های تنوع زیستی می‌تواند قابل استفاده باشد.
این فیلتر‌ها حتی روی دیسک‌هایی که تنها برای یک ساعت در معرض هوا بودند، تعداد زیادی حیات گیاهی را شناسایی کردند. از سوی دیگر، پرندگان و پستانداران در نمونه‌هایی که برای مدت زمان طولانی‌تری در معرض جریان هوا بودند، بیشتر ظاهر می‌شوند.
او اشاره می‌کند: حتی نمونه‌های قدیمی تری نیز ممکن است وجود داشته باشد. ایستگاه‌های متعددی برای استفاده از فیلتر در سراسر جهان وجود دارد که برخی از آن‌ها از زمان تعویض شدن دیسک ها، هرگز نمونه‌های قدیمی‌تر را دور نریخته اند.
کلر می‌گوید: ما مکان‌هایی را می‌شناسیم که به طور بالقوه ۵۰ یا ۶۰ سال از این ذخیره‌سازی در آن‌ها وجود دارد. مشخص نیست که آیا این نمونه‌ها دوام آورده و قابل استفاده هستند یا خیر، اما این ایده که بتوان تنوع زیستی را در آن زمان بسیار دور ردیابی کرد، «باور نکردنی» است.
کلر می‌گوید: این ایده که چیزی وجود دارد که روزانه یا هفتگی جمع‌آوری می‌شود و در خود حجم زیادی از اطلاعات مفید را ذخیره می‌کند، در رشته ما بی‌سابقه است؛ و اگر [ایستگاه کنترل کیفیت هوا]در تمام سال‌های فعالیتشان چنین داده‌هایی را جمع آوری کرده باشند، بنابر این گنجینه باورنکردنی از اطلاعات تنوع زیستی در این ایستگاه‌ها بوجود آمده است که ما تا قبل از این هرگز متوجه وجود آن نشده‌ایم.
مترجم: محمد زارعلی