Torrey Rodgers sepitseb läbi Panama vihmametsade, hoides koppa mädanenud sealihast. Loodusteadlane on missioonil kärbseid koguda - neid on sadu ja sadu, kui tal veab. Džungli kahjuritest kaugel peab ta neid sumisevaid sillerdavaid rohelisi putukaid abistavateks labori abistajateks, võimaldades tal teha ülemaailmselt ohustatud vihmametsade elanike ülevaate.
Üks viis metsa tervise mõõtmiseks on selle bioloogilise mitmekesisuse või seal elavate taimede ja loomade rikkuse kokkulangemine. Teadlased alustavad sellist metsa loendust, et jälgida salaküttimist või kaardistada kaitsemeetmete edenemist. Vihmametsad on aga eriline väljakutse: peate läbima tiheda roheluse läbi miili, otsides tabamatuid loomi, kes võivad välja tulla ainult öösel ja oh jah, nad on täis asju, mis võivad teid tappa.
Seetõttu teevad seda tavaliselt ökoloogid, kes tunnevad hästi džunglite ökosüsteemi ja seal elavat loomastikku. Need zooloogid teavad, kuidas navigeerida taltsutamata maal, täpselt tuvastada päevased ja öised olendid ning paigutada varjatud kaamerapüünised, et pildistada kõige tabamatumaid elusloodusi. Probleem on selles, et sellised metsaretked, loomastikku tundvad eksperdid on sama haruldased kui elusloodus, mida nad jälitavad.
Ja ilma sellise loenduseta on kaitsealased jõupingutused mõttetud. „Ütle, et pakute looduskaitseala ja panite selle ala kaitseks tonnide kaupa ressursse ... kas see kõik ka tegelikult töötas? Kas kaotame liike või on neil positiivne mõju? ”Küsib Utah 'osariigi ülikooli looduslike loodusvarade osakonna teadur Rodgers.
Sellepärast on Rodgers värvanud mõned ebatõenäolised abistajad, kes teeksid tema jaoks eluslooduse uuringuid: kärbes lendab. Nende koristajate jaoks on vihmamets tohutu puhvet, kus pakutakse roogasid rümpidest kuni elusloomade haavade tekkimiseni iga kujutlusvõimelise tüübi jaoks. Iga hammustus registreerib selle söögikorra eraldatud DNA proovi kärbeste sisikonnas, kuni see tuleb teisest otsast välja. Nüüd, nagu Rodgers ja tema kolleegid teatasid värskes ajakirjas Molecular Ecology Resources tehtud uuringus, saavad teadlased seda DNA-d kasutada džungli kõige raskemate imetajate loenduse koostamiseks.
Panamas asuva Smithsoniani troopiliste uuringute instituudi (STRI) evolutsioonibioloog Owen McMillan, kes oli uuringu kaasautor, tunnistab, et Rodgeri skeem kogu vihmametsa mitmekesisuse kajastamiseks, kasutades ainult kärbseseent, on ebaharilik. "See võib kõlada harva, " ütleb ta, "kuid see pole nii, kui mõtlete sellele, kuidas need kärbsed elatist teenivad."
Õhus levivate söödalistidena võib see kärbeste pere proovida praktiliselt igat tüüpi vihmametsa loomi. Iga organismi DNA on olemas kogu tema bioloogilises aines, alates verest kuni kakudeni, ja see on tuvastatav geneetiline marker. Kui teadlased saaksid proovida kogu vihmametsa DNA-d, oleks neil täielik ülevaade kõigest seal elavast. "Seal tulevad kasuks kärbsed, " ütleb Rodgers. "Nad lähevad välja ja teevad proovide võtmise meie eest."
2015. aastal sõitis Rodgers alla Barro Colorado saarele, tihedas metsaga saarele keset Panama kanalit, ja pani oma kärbeste vaatluse idee proovile. Ta moodustas kahest plastikust veepudelist 16 lihtsat kärbsepüünist, mis olid ühendatud nagu liivakell. Igas neist oli söödaks sealihamahl, mida ekraani abil hoiti kärbeste käeulatusest eemal.
Pärast mõnda ebaõnnestunud katset sai Rodgers teada, et kärbsed olid valivad sööjad. Nad eelistasid liha, mis oli päikese kätte jäetud, kuni see jõudis just rääsunud funkmi magusasse kohta. "Nad tulevad liha kiiresti mädanema, " ütleb ta, "ma pidin selle eelnevalt mädandama, mis oli päris vastik."
Kui ta oli kärbeste toitumiseelistused välja mõelnud, hakkasid lõksud vangistatud kärbestega nii kiiresti täitma, et ta pidi neid kaks korda päevas tühjendama. Kahjuks osutus mädanenud sealiha proovimine saatuslikuks veaks: Rodgers tõi nad tagasi laborisse, külmutas nad kiirkülmutades, lõikasin tükkideks ja jahvatas pastaks, et DNA saaks nende sisikonnast välja tõmmata. .
Isegi kärbeste kõige haruldaste loomade tuvastamiseks peaks ta kasutama DNA amplifitseerimise tehnikat, et korrutada spetsiaalseid piirkondi ainult allaneelatud imetajarakkudest. Eesmärk oli valida välja teatud molekulaarsed markerid, mis on genoomi piirkonnad, mis toimivad vöötkoodidena. Neid lühikesi fragmente saab võrrelda üle 5000 imetaja andmebaasi ja saarel teadaolevate liikide väiksema andmebaasiga.
Ta kogus kolme kuu jooksul rohkem kui 1000 kärbest, kogudes piisavalt soolestiku DNA andmeid, et võrrelda seda saarel varem kogutud kaheksa-aastaste traditsiooniliste uuringutega. Nii nagu Rodgers ennustas, said kärbsed ümber; teadlased tuvastasid 20 imetajaliiki, neli linnuliiki ja ühe sisaliku liigi. "See oli üllatavalt täpne, " ütleb McMillan. "Vähemalt sama täpne kui läbi metsa kõndimine."
Mitte ainult, vaid ka andmed olid varasemate uuringutega võrreldes palju rikkamad, kuna DNA järjestamine loob miljoneid andmepunkte. "Peate ikkagi filtreerima asju, mis on sisuliselt müra ... nagu sealiha, " ütleb McMillan. Pärast filtreerimist peegeldasid kärbsesetest võimendatud imetaja DNA fragmendid tihedalt Barro Colorado saare vihmametsas eeldatavat liigilist koostist.
Siiski oli mõned märkimisväärsed erandid. Kummalisel kombel ei leidnud nad vöötkoode, mis sobiksid kolme kõige arvukama imetajaga: näriliste agoutist, kährikulaadsest valge ninaga coati ega prossist, mis näeb välja nagu hirve kükitav sugulane, polnud jälgi. Rodgers usub, et see on seotud tema labori assistentide loomupärase eelarvamusega. Näiteks agouti hajumine pole kärbestele eriti isuäratav. "See on tõesti raske ja võib-olla raskem ja vähem ahvatlev, " ütleb ta.
Hawai'i ülikooli entomoloog Conrad Gillett, kes kasutab putukate sisikondade uurimisel ka molekulaarseid tehnikaid, nõustus, et kärbeste toitumisharjumused võivad olla märkimisväärsed eelarvamused. Teistes uuringutes on kasutatud selliseid vigu nagu sääsed ja sõnnikumardikad, valitud Gilleti putukas, mida võiks lisada vihmametsade uuringutesse, et suurendada avastatud imetajate mitmekesisust.
Siiski on see kiire ja tõhus meetod mitmekesisuse uurimiseks, mida saaks kasutada paljudes keskkondades, ütles Gillett. "See on kindlasti asi, mida tasub uurida, " ütleb Gillett. „Praegu ei ole ma kindel, kas [kärbestele] saab tugineda eranditult uuringus, kuid absoluutselt lisana. See on asi, mida tuleb arvestada. ”Tehnika lihtsus muudab selle veelgi ahvatlevamaks. "See on lihtsalt sealiha riputamine metsas, " ütleb McMillan.
Pärast selle uuringumeetodi proovimist hästi uuritud metsas loodab McMillan, et seda lähenemisviisi saab kasutada ka muudes kohtades, kus loomastik on endiselt mõistatus. See esitab veel ühe väljakutse: Erinevalt Barro Coloradost on paljud metsad täidetud loomadega, keda pole veel vaja nimetada, rääkimata DNA vöötkoodist. Kuid kuna DNA vöötkood muutub üha tavalisemaks ja andmebaasid kasvavad, usuvad teadlased, et nad suudavad tuvastada isegi haruldasi liike, mida on säilitamise seisukohast raske jälgida.
"Kuna Barro Colorado saart on nii paljud teadlased nii kaua uurinud, võite selle laiemasse konteksti panna, " ütleb McMillan.
Veelgi parem, kui Maal pole ohustatud metsa, kus pole kärbseid. “See kärbeste rühm on kohal kogu maailmas. Nad on tavalised kõigis elupaikades, ”räägib Rodgers. Tänu nendele loometeadlastele ja nende harvem ajendatud ideele peame võib-olla pidama neid üldlevinud putukaid mitte pelglikeks ebameeldivusteks, vaid ka omaette väärtuslikeks looduskaitsjateks.
