Amanda Vicente Santos, seorang ahli ekologi penyakit kelelawar di University of Oklahoma, memeriksa pangkalan pohon guanacaste di Belize di mana ia berniat untuk menjebak kelelawar vampir di malam hari. Para ilmuwan mengatakan mereka telah mengembangkan metode alternatif untuk melacak keanekaragaman hayati yang bergantung pada DNA yang dilepaskan hewan ke lingkungan, yang dikenal sebagai EDNA.
Luis Echeverría untuk NPR
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Sembunyikan keterangan
Caption beralih
Luis Echeverría untuk NPR
Di luar kabinnya di Belize utara, Elizabeth Clare, seorang ilmuwan keanekaragaman hayati di Universitas York, berjalan di sepanjang jalan setapak. Di mana -mana dia terlihat, itu penuh dengan kehidupan.
“Ada bunga kembang sepatu di sana,” katanya. “Salah satu hal favorit saya untuk ditemukan di bagian dunia ini adalah semut pemotong daun.” Dia menunjukkan burung -burung Kingfisher yang dapat terlihat terbang di atas kepala dan iguana yang mengisi pohon -pohon.
“Anda dapat melihat beberapa kaki persegi di sini dan tidak pernah mungkin menggambarkan semua hal yang ada di dalamnya,” kata Clare. “Ini masalah keanekaragaman hayati. Bagaimana Anda menggambarkan ini? Maksud saya, saya tidak tahu. Tidak ada yang tahu.”
Ini adalah pertanyaan yang menjadi semakin mendesak untuk dijawab mengingat berapa banyak spesies di seluruh dunia dalam bahaya mengedipkan mata karena kehilangan habitat, perubahan iklim, dan gangguan lainnya.
“Kami tidak tahu apa yang hidup di planet Bumi,” kata Clare. “Sebagian besar hal di dunia tidak pernah diakui oleh sains. Jadi kami ingin melihat apakah kami dapat mengukur keanekaragaman hayati pada skala seluruh negara – benar -benar memantau berulang kali untuk memberi tahu kami bagaimana keadaan berubah.”
Dalam sebuah artikel pracetak yang diterbitkan di Biorxiv yang belum ditinjau oleh peer, dia dan rekan -rekannya mengatakan mereka telah melakukan hal itu – dengan menarik DNA keluar dari udara.
Bagian diri kita sendiri, kita tidak bisa tidak meninggalkan
Untuk membantu menjelaskan pendekatan tersebut, Nina Garrett, seorang mahasiswa PhD biologi di Universitas York, mendekati pohon guanacaste kolosal yang meletus dari tanah tidak terlalu jauh dari jalur itu, Clare mondar -mandir. Setengah yang bagus di dalam cengkeraman pohon ara pencekik. Tetapi di dasar bagasi adalah lubang yang Garrett dapat mengintip ke dalam.
“Sekarang Anda dapat mendengar mereka chittering,” kata Garrett, merujuk pada sekelompok kelelawar vampir umum yang dia tahu tinggal di pohon ini. Bahkan, dia melihat bayi di dinding belakang bagian dalam. “Tidak jarang melihat seekor anak anjing tanpa seorang ibu di dalam bertengger,” katanya.
Tapi Garrett penasaran jika mungkin juga ada kelelawar vampir bersayap putih di dalamnya-spesies yang berbeda. “Tidak pernah ditangkap di sini secara fisik,” katanya, “tetapi selalu diduga berada di daerah itu hanya berdasarkan jenis habitat dan peta jangkauan.”
Masalahnya adalah kelelawar itu sulit dipahami dan gelisah. Sebagian besar teknik kemungkinan akan menakuti hewan yang bertengger di sini. Jadi bagaimana Garrett bisa tahu apa yang ada di dalam pohon ini?
Ternyata bahkan jika kelelawar itu sendiri di luar jangkauan, mereka tidak dapat menyembunyikan diri sepenuhnya. Itu karena mereka melemparkan fragmen kecil DNA mereka ke lingkungan. Clare mengatakan semua makhluk besar dan kecil selamanya “kehilangan sedikit diri dari diri mereka sendiri. Itulah yang kita lakukan dengan menjadi hidup.” Dia mengatakan menganggapnya seperti jejak yang ditinggalkan oleh semua kehidupan.
“Mereka menumpahkan rambut, bisa jadi sel kulit kecil, bisa jadi air liur,” kata Garrett. “Apa pun yang mereka keluarkan ke lingkungan – bahkan ketika mereka bernafas.”
Garrett ingin mengumpulkan DNA lingkungan ini, atau Edna, dari dalam pohon untuk menyimpulkan siapa di sini. Dia meletakkan selembar kertas saring di atas kipas kecil, menempatkan peralatan di dalam pohon, dan membalik sakelar.
Kipas menggambar udara internal melintasi filter, menjebak DNA mengambang bebas, yang dapat dianalisis Garrett nanti untuk adanya tidak hanya kelelawar vampir bersayap putih, tetapi mamalia apa pun. Jika dia mau, dia bisa mensurvei bahan genetik untuk berbagai spesies tanaman dan jamur juga. Ini adalah kekuatan teknik ini: ia dapat membuat katalog luasnya kehidupan yang dijejalkan ke tempat seperti lubang pohon kecil ini.
Nina Garrett, seorang mahasiswa PhD biologi di Universitas York, mendirikan perangkat di Belize utara yang mengumpulkan DNA mengambang di udara ambient.
Luis Echeverría untuk NPR
Sembunyikan keterangan
Caption beralih
Luis Echeverría untuk NPR
Masalahnya adalah bahwa satu pohon tidak memberi tahu Anda bagaimana kinerja spesies dalam skala yang lebih besar. Dan sebagian besar teknik yang beroperasi di area yang lebih luas tidak memungkinkan Anda untuk fokus pada banyak jenis organisme sekaligus.
Clare ingin berpikir lebih besar, di tingkat sensus nasional dari semua makhluk hidup. Itu adalah sesuatu yang menurutnya diperlukan segera mengingat jumlah spesies yang terancam punah – “untuk dapat memantau apakah rencana konservasi memiliki efek” dan apakah upaya perbaikan setelah beberapa gangguan lingkungan yang besar benar -benar berfungsi.
Tapi Clare tidak tahu bagaimana dia bahkan mencoba hal seperti itu. “Cara mengukur semuanya di mana -mana sekaligus – tidak ada cara untuk melakukan itu di kotak alat alat kami saat ini.”
Merebut DNA dari udara di seluruh negara
Kemudian, beberapa tahun yang lalu, sekelompok ahli kimia dan fisikawan Inggris dari Laboratorium Fisik Nasional (NPL) berhubungan dengan Clare. Kelompok ini memantau tingkat polusi di seluruh Inggris menggunakan jaringan stasiun yang terus -menerus menarik udara dari lingkungan di seluruh cakram kecil kertas saring untuk ditangkap, di antara polutan lainnya, logam berat. Dengan kata lain, pengaturan dasar mencerminkan yang ada di pohon guanacaste itu.
“Kami segera menyadari bahwa sejumlah besar filter yang kami analisis untuk jaringan kualitas udara mungkin berisi beberapa informasi tersembunyi tentang kelimpahan spesies,” kata Andrew Brown, seorang ilmuwan kualitas udara dengan NPL. “Jadi kami menghubungi Beth.”
Clare dan rekan -rekannya mengambil sekitar satu tahun dari filter -filter ini dari seluruh Inggris ketika mereka menganalisisnya untuk DNA, mereka heran dengan apa yang mereka temukan: ratusan ratusan serangga dan laba -laba yang berbeda, tumpukan tanaman dan jamur, dan lebih dari seratus spesies burung dan mamalia.
“Ini seperti perburuan harta karun bagi para ilmuwan keanekaragaman hayati,” katanya. “Sistem yang sama, ternyata, secara tidak sengaja menangkap DNA di udara yang kita inginkan.”
Pendekatan ini mungkin tidak sedetail armada pengamat manusia, tetapi kadang -kadang mengidentifikasi organisme yang akan dilewatkan orang.
“Dibandingkan dengan program sains warga skala besar dengan ribuan hingga puluhan ribu pengamatan,” tulis Orianne Tournayre, seorang ahli ekologi molekuler di York University dan penulis utama pada naskah, “Airborne Edna memulihkan lebih sedikit taksa secara keseluruhan, tetapi spesies yang terdeteksi yang lebih sulit untuk dikenali atau diidentifikasi secara visual.”
Setiap cakram filter dengan sendirinya disimpan hanya sepotong informasi, “tetapi ketika Anda memiliki ratusan dari mereka dikumpulkan sepanjang waktu, berulang -ulang, pada skala yang didistribusikan secara spasial,” kata Clare, “dan Anda mundur, semua titik -titik itu menyatu menjadi gambar.”
Ini adalah gambaran keanekaragaman hayati suatu bangsa – dan bagaimana gambar itu berubah ketika spesies menyerang area baru atau menghilang sama sekali. “Kemajuan ini juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi patogen dan hama pertanian,” tambah Brown.
“Jika penyimpanan filter dioptimalkan untuk pelestarian DNA, ini dapat membuka jalan bagi sistem pemantauan yang sangat terstandarisasi, dapat diskalakan, dan hemat biaya yang beroperasi hampir terus menerus,” tulis Tournayre. “Ini seperti mengubah jaringan kualitas udara kami menjadi sistem pemantauan satwa liar global: jaringan yang sama yang dirancang untuk melindungi kesehatan manusia dapat menjadi sistem untuk melindungi satwa liar juga.”
Ryan Kelly adalah seorang ilmuwan kelautan di University of Washington yang mempelajari DNA lingkungan dan tidak terlibat dalam penelitian ini.
“Apa yang saya pikir sangat keren di sini,” katanya, “adalah kita dapat melihat seluruh dunia yang hidup berdasarkan DNA di udara, dan kita dapat melakukan semuanya tanpa infrastruktur baru.”
Kelly mengatakan belum jelas tentang area atau jangka waktu mana stasiun pemantauan polusi ini mencicipi DNA. Dia tetap antusias, tentang apa yang bisa difasilitasi pendekatan. “Jika kita memiliki pertanyaan manajemen keanekaragaman hayati, segala macam pertanyaan dampak lingkungan, hal -hal yang belum pernah kita ketahui bagaimana melakukan skala sebelumnya,” katanya, “saya pikir makalah ini menunjukkan cara melakukan itu.”
Clare berpendapat ini mungkin hanya awal dari hal -hal yang lebih besar yang akan datang.
“Jika kita bisa melakukannya di tingkat negara,” katanya, “kita bisa melakukannya di tingkat benua, kita bisa melakukannya di beberapa benua. Ini adalah sesuatu yang benar -benar bisa skala menjadi pengukuran besar, hampir planet.”
RakyatPos.ID Network
