Detectivii adolescenți folosesc ADN pentru a pătrunde pești invazivi

Odată ce se infiltrează în corpurile de apă, capcanele nordice de șarpe sunt greu de scuturat. Peștii invazivi își blochează dinții ascuțiți de ac în jurul altor pești, păsări native și mamifere mici și se reproduc ca niște nebuni. În termen de doi ani, o singură femeie poate depune 150.000 de ouă. Atâta timp cât rămân umed, pot supraviețui pe uscat timp de câteva zile, aruncând înotătoarele și cozile pentru a se propulsa, de la un corp de apă la alta.

Până acum, statul New York are două izbucniri ale oaspeților nedoriți, originari din Asia - unul care a fost înfrânt sub control și unul cu un prognostic mult mai problematic. Lăsată necontrolată, populația dintr-un lac din județul Orange "are potențialul de a infesta întreaga scurgere a râului Hudson și dincolo de Marea Lacuri și de continentul american", potrivit Departamentului pentru Conservarea Mediului.

Până când o specie invazivă colonizează complet un habitat nou, este aproape imposibil să eradicăm complet. "Pentru a fi perfect sincer, nu funcționează aproape deloc", spune Donna Cassidy-Hanley, asociată la Colegiul de Medicină Veterinară Cornell. O populație străină poate fi gestionată înainte de a ajunge la o masă critică - dar acesta este și momentul în care este foarte dificil de detectat și urmărit. Statul New York este împușcat cu mii de iazuri și lacuri. Nu este fezabil să le pătrundem în ochi, ochii descuiați pentru un fulger din cântare cu șa de șarpe. Deci, într-o dimineață plină de toamnă, o grămadă de studenți s-au gândit să arate diferit.

Capul de șarpe este foarte invaziv și greu de detectat. Wikimedia Commons / CC-BY-SA-2.0

Prin intermediul programului Cornell's FishTracker, finanțat de Institutul Național pentru Alimentație și Agricultură al Statelor Unite ale Americii, echipe de adolescenți îmbrăcați în haine de salvare se aplecau peste docuri pentru a scoate probe de apă din râul Hudson. Ei au aruncat pungi de plastic în coloana de apă, încercând să evite atât mușchiul de suprafață, cât și noroiul agitat de jos. Apoi au înjunghiat fiecare sac cu o scobitoare și au lăsat picurătorul să treacă printr-un filtru care sa întors la laborator.

Ceea ce captează fiecare filtru este o grămadă de material genetic care plutește în apă, se îndepărtează de creaturile care numesc râul acasă sau chiar au trecut. În laborator, cercetătorii folosesc o tehnică numită PCR cantitativă (qPCR), care le permite să vizeze semnături specifice ADN-ului în eșantion. Tehnologia se află chiar pe raft ", spune James Casey, virolog al Colegiului de Medicină Veterinară, care a dezvoltat testele genetice utilizate în studiu. "Fiecare pește din Marea Lacuri și NYC a fost codat în barcode, la fel ca și codul universal al produsului pe care îl scanați în supermarket". Utilizând acești identificatori genetici distinctivi, Casey spune: "Putem realiza primeri și sonde care vor identifica în mod specific numai acest lucru. "Deocamdată, proiectul FishTracker caută o gamă largă de ocupanți străini din apele americane: lampi de mare, crapă asiatică, goby rotundă, șarpe nordică, biban alb și anghilă asiatică. În condiții ideale, tehnologia poate scoate un singur pește într-un iaz de 50 de acri cu o adâncime de 10 metri. Și deoarece ADN-ul atârnă în apă timp de până la șase ore, testul poate chiar să semnaleze vizitatorii care au trecut mai departe.

De când programul pilot a început în urmă cu trei ani, mai mult de 3.000 de elevi din 78 de școli au vizitat 320 de site-uri din statul New York. În prezent, monitorizează șase specii invazive și două specii pe cale de dispariție, anghilă americană și cisco de adâncime. Pentru studenți, programul este o introducere accesibilă, sus-închisă la idei opace diferite despre ecologie, genomică și conservare. "Le aduce în știință într-un sens real", spune Casey. "Începe o conversație pe care studenții nu o pot îndepărta". Deoarece studenții își împerechează eșantioanele cu coordonate GPS, datele - care sunt cartografiate și disponibile pe un site cu acces deschis - pot spune cercetătorilor și partenerilor de ajutor să decidă unde să se concentreze adaptate eforturile de eradicare.

ADN-ul pe care elevii îl colectează poate fi folosit pentru a căuta specii invazive și pentru a servi ca bază pentru munca viitoare. Universitatea Cornell

Fiecare dintre aceste filtre încărcate cu ADN este un instantaneu al unui anumit ecosistem la un moment dat, astfel încât datele pe care le conțin sunt încă valoroase, chiar și după ce au fost scanate pentru ADN-ul invaziv. Cercetătorii creează un stoc al acestora, păstrați la -80 grade Celsius, astfel încât să poată fi reluate ulterior pentru alte specii sau să vadă cum schimbări cum ar fi schimbările climatice și de dezvoltare alterează ecosistemele, conducând unele specii în afara habitatelor lor actuale sau oferind altora spațiu pentru a înflori.

În ceea ce privește oprirea efectivă a acestor invazive, munca este "o picătură în găleată", spune Cassidy-Hanley, dar este "stabilirea unui mecanism care să fie extins, fiabil și relativ economic". de știință criminalistică acvatică în acest proces.