Мох – самое волшебное украшение на Новый год, как показала группа ученых под руководством Копенгагенского университета. В новом исследовании они продемонстрировали, что мох действует как естественный собиратель ДНК из окружающей среды — небольших фрагментов генетического материала, которые животные, растения и микроорганизмы постоянно выделяют в окружающую среду. И мох может стать важным инструментом для мониторинга глобального биоразнообразия в то время, когда виды быстро исчезают, а изменение климата меняет экосистемы.
Совершенно случайно биолог Касун Бодаватта из Копенгагенского университета пришел к идее, что мох может хранить ДНК животных. «Я проводил полевые исследования на датском острове Кристиансё, когда споткнулся и упал на участок мягкого мха. И тогда я подумал: "Эй, это же как губка. Может быть, мох работает как губка, которая поглощает ДНК из окружающей среды, подобно тому как морские губки используются для сбора ДНК в морских экосистемах"», — говорит Бодаватта, бывший постдокторант, а ныне приглашенный исследователь в Центре глобальных исследований при Копенгагенском университете и старший автор исследования, опубликованного в журнале Molecular Ecology Resources. Затем он и группа коллег-исследователей из Копенгагенского университета приступили к анализу мха из природного заповедника Лилль-Вильдмосе в Дании.
В небольших образцах мха размером 6х6 сантиметров исследователи идентифицировали 13 видов птиц (включая серого гуся и обыкновенную горихвостку), 11 видов млекопитающих (включая бизона, барсука и летучую мышь-нетопыря) и два вида амфибий. Кроме того, они обнаружили 54 различных беспозвоночных, 21 вид растений, 553 рода бактерий и 210 родов грибов.
«Просто протерев поверхность крошечных кусочков мха ватной палочкой, мы смогли обнаружить диких местных животных, таких как бизоны и барсуки, и ДНК кабанов. Это демонстрирует огромный потенциал мха для мониторинга природного биоразнообразия», — говорит Бодаватта.
Сбор ДНК из окружающей среды (eDNA) уже широко используется для мониторинга природы, но на суше отсутствуют легкодоступные, надежные и недорогие способы сбора eDNA. В этом случае мох может стать важным дополнением.
Исследование показывает, что губчатая структура мха позволяет ему улавливать материал, с которым он соприкасается. И это применимо не только к умеренным климатическим зонам Дании. Исследователи также отбирали образцы мха в саваннах и лесных массивах Кот-д`Ивуара. Их результаты позволяют предположить, что отбор образцов ДНК с использованием мха может быть эффективен во всем мире.
«Особенность мха заключается в том, что он встречается почти на каждом континенте, и, в отличие от большинства других методов, подход с использованием ватного тампона не требует электричества, дорогостоящего оборудования или специализированных полевых работ. В принципе, вы можете просто прогуляться по лесу, взять горсть мха и получить биологический отпечаток местности», — говорит доцент и соавтор Катрин Руск с кафедры биологии Копенгагенского университета.
Метод с использованием ватного тампона эффективен и щадящ. В большинстве случаев не требовалось удалять или уничтожать мох, что делает эту технику подходящей для хрупких или охраняемых местообитаний. Кроме того, благодаря своей простоте, этот метод идеально подходит для использования в проектах гражданской науки, отмечают исследователи.
Исследователи также обнаружили, что мох собирает ДНК не только от животных, которые непосредственно с ним соприкасаются, но и от видов, которые просто пролетели над ним. В Кот-д`Ивуаре им даже удалось обнаружить ДНК редкого вида птиц в местах, где этих птиц уже не было, что говорит о том, что мох способен хранить ДНК в течение относительно длительного времени.
В 29 образцах мха, собранных в Кот-д`Ивуаре и проанализированных только на ДНК позвоночных, были обнаружены 18 родов птиц, 13 родов млекопитающих и два вида амфибий.
«Удивительно, что такая простая вещь, как мох — то, чего мы почти не замечаем, — может так много рассказать нам об окружающей нас природе. Нам еще нужно усовершенствовать методику, но мох чрезвычайно перспективен как способ мониторинга животного и растительного мира по всему миру», — заключил Бодаватта.
Источник: University of Copenhagen. На фото Касун Бодаватта отбирает образцы мха в Лилле Вильдмозе, Дания. Источник фото: Копенгагенский университет.
