Alle natürlichen Gewässer enthalten DNA Zugehörigkeit zu Lebewesen wie Tieren und Pflanzen. Wäre es dann möglich, die DNA von Wasser zu testen, um herauszufinden, wie viele dieser Organismen dort leben? Ökologen scheinen dies zu glauben.
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Sie haben begonnen, wasserbasierte DNA-Moleküle, sogenannte Umwelt-DNA, aktiv zu analysieren, um die Verteilung von Makroorganismen zu bewerten. Forscher des Nationalen Instituts für Umweltstudien der Tohoku-Universität der Shimane-Universität der Kyoto-Universität der Hokkaido-Universitätund Kobe University, enthüllt haben eine neue Methode zur Schätzung der Fischpopulationshäufigkeit durch einfache Messung der Konzentration von Umwelt-DNA im Wasser.
Dies liegt daran, dass Organismen in der Wasserfreisetzung oder im Schuppen vorhanden sind. DNA-Moleküle und das Wasser transportiert und baut sie schließlich ab. Die neue Methode ist jedoch nicht narrensicher, da alle diese Prozesse auf komplexe Weise durchgeführt werden.
"Dies erschwert und begrenzt den traditionellen Ansatz der Populationsquantifizierung auf der Grundlage von Umwelt-DNA, bei dem das Vorhandensein einer eindeutigen Beziehung zwischen der Konzentration von Umwelt-DNA und der Bevölkerungshäufigkeit kritisch war", erklärte Keiichi Fukaya, wissenschaftlicher Mitarbeiter am NationalInstitut für Umweltstudien und Hauptautor des Papiers.
"Wir dachten, dass diese grundlegenden Prozesse der Umwelt-DNA, das Ablösen, der Transport und der Abbau, berücksichtigt werden sollten, wenn wir die Populationshäufigkeit durch Umwelt-DNA abschätzen", sagte er.
Die Forscher nahmen dann ein numerisches hydrodynamisches Modell an, das die Prozesse zur Nachahmung der Verteilung der DNA-Konzentrationen in der Umwelt in einem natürlichen Gewässer berücksichtigt. Fukaya erklärte, dass sein Team durch Lösen dieses Modells in der „umgekehrten Richtung“ die Fischpopulation schätzen könnebasierend auf der Verteilung der Umwelt DNA-Konzentrationen .
Derzeit scheint die Methode zu funktionieren. Eine Fallstudie aus Maizuru Bay, Japan, ergab, dass die Schätzung der Population japanischer Makrelen Trachurus japonicus , erreicht nach der Fukaya-Methode, ähnelte der einer quantitativen Echolotmethode.