https://frosthead.com

Homaaripüügi jätkusuutlikumaks muutmiseks proovivad teadlased koorikloomade DNA dekodeerida

Võis vannitatud või värskelt sidrunimahlaga kergelt vürtsitatud homaar on mereandide kuningas - kuninglik koorikloom, millel on jälitamatu sugupuu, ja mille teekond merepõhjast lauale on poliitilise ja ökoloogilise ebakindluse käes. Kuna tarbijate nõudlus vastutustundlikult koristatud mereandide järele suureneb, on sellised ettevõtted nagu Red Lobster, Sea Chicken ja Seattle Fish Co. lubanud teha paremat tööd oma imporditud homaari allika leidmisel. Nende lubaduste järgimine on aga endiselt keeruline, kuna pole tõhusat viisi kindlaks teha, kuhu homaar püüti, kui see tabab dokki. Seetõttu otsivad Florida Fort Pierce'is asuva Smithsoniani merejaama teadlased Stephen Box ja Nathan Truelove hummeri geneetilist koodi parema jälgitavuse tööriista järele.

Seotud sisu

  • Kalalaevade jälgimine paljastab tööstusele maksustatud teemaksu ookeanil
  • Miks ei päästa arukamad kalapüügiharjutused Maine turskat varisemisest
  • Kliimamuutused loovad inimsööjaid
  • Ära kuula buzzi: homaarid pole tegelikult surematud

Enamik Ameerika Ühendriikides tarbitud salehomaari sabasid on pärit Kariibi merelt, kus seda on praeguse tehnoloogiaga peaaegu võimatu öelda. Kuid see teave on kriitilise tähtsusega, kuna ebaseaduslik, reguleerimata ja teatamata salehomaari püük maksab mõnele riigile aastas saamata jäänud tulu miljonites dollarites. See vähendab ka merivähkide arvu merikaitsealades, mis on ette nähtud turvaliseks elupaikadeks, kus loomad saavad paljuneda ja kasvada ilma kalastussurveta.

Kui aga homaari kodupiirkond on selle geneetilisse koodi kirjutatud nii, nagu Box ja Truelove kahtlustavad, võib lihtsalt olla võimalik eristada seaduslikult püütud homaari varjulise taustaga homaarist - võib-olla isegi pärast seda, kui see on tehtud õhtusöögiplaadile.

Majanduslikult on Kariibi mere salehomaar, tuntud ka kui harilik salehomaar, Kariibi mere suurimaid ja olulisemaid kalandustooteid. USA on selle ressursi suurim tarbija. Hondurase mereuuringute keskuse teadlase ja homaari kalandusspetsialisti Jimmy Andino sõnul ekspordib tema riik ainuüksi USA turule 40 miljonit dollarit väärtuses merivähki. Tema sõnul põhjustab intensiivne homaaripüük kogu Kariibi mere piirkonnas selle turu rahuldamiseks saadaolevate homaaride arvu ja suuruse pidevat vähenemist. Stiimul on kalastada väljaspool seaduslikke piire on tugev.

Homaarid veedavad oma esimesed elukuud pisikeste ujumisvastsetena, mida voolud kaugele ja laiale veavad. Selle tulemusel on nende geenid kogu Kariibi mere piirkonnas homogeniseeritud. "Kariibi mere salehomaaridel on geneetiliselt väga erinev, " ütleb Box. „Kuid me kahtlustame seda, et kui homaar asustab mõnda piirkonda, hakkab selle keskkond kujundama, kuidas see konkreetses kohas töötab. Meie keskkond mõjutab meid kõiki ja me hakkame keskkonnatingimustele reageerimiseks geene ekspresseerima. ”

Näiteks Himaalaja küülikutes lülitavad soojad tingimused välja geenid, mis kästavad looma rakkudel melaniini toota. Ilma melaniinita muutub küüliku karusnahk valgeks. Külmades oludes lülituvad melaniini geenid sisse ja karusnahk muutub mustaks. Homaari puhul võivad keskkonnategurid, näiteks soolsus, veesügavus ja hägusus põhjustada looma geneetilises koodis teatavaid muutusi, mis lülitavad konkreetsed geenid sisse või välja.

Sel suvel koguvad Box ja Truelove homaaride koeproove Kariibi mere viies geograafiliselt erinevas piirkonnas, et näha, kas nad leiavad spetsiifilisi DNA bitte, mida väljendatakse nende asukoha põhjal prognoositaval viisil. Teadlased ei pea isegi teadma, mida need geenid teevad, sõltumata sellest, kas nad on sisse või välja lülitatud.

"Kui suudame seda tuvastada, võime öelda:" kui te väljendate seda geenikomplekti või konkreetset geenide allkirja, peate elama selles piirkonnas ", ütleb Box, " kuna te ei väljendaks neid kui sa elasid teises piirkonnas. ”

Pisike homaar Intensiivne homaaripüük kogu Kariibi mere piirkonnas põhjustab selle turu rahuldamiseks saadaolevate homaaride arvu ja suuruse pidevat vähenemist. Stiimul on kalastada väljaspool seaduslikke piire on tugev. (© Alex Mustard / Looduspiltide raamatukogu / Corbis)

Selline tööriist oleks tohutu edasiminek võrreldes praeguste jälgimismeetoditega, mis põhinevad ressursimahukatel patrullpaatidel, kalurite enda aruandlusel saagi laadimisel ja kalalaevadele paigaldatud GPS, mis näitab, kus paat on olnud, kuid mitte kus homaar on püütud.

Mis tahes organismis keskkonnatundliku DNA otsimine on suhteliselt uus valdkond ja nende mõistete rakendamine kalanduse korraldamisel on kaardistamata territoorium. "Kui seda saab teha, on see väga-väga kasulik, " ütleb Nancy Daves NOAA rahvusvaheliste suhete kalandusametist. „Me teame, et Kariibi mere piirkonnas on palju salaküttimist ja ebaseaduslikku kalapüüki, kus see on nagu vesikond ümbritsevate riikidega. Nad kõik varastavad üksteisest. ”

Näiteks Jamaicas teatas valitsus, et salakütted röövisid 2006. – 2011. Aastal selle riigi vetest homaari 130 miljoni dollari väärtuses. "Nad ehitavad oma majandamiskavas ebaseadusliku püügi jaoks tegelikult 10 protsenti, " ütleb Daves. "Nad tunnistavad seda Kariibi mere piirkonna elu tõsiasjaks."

On tõsiasi, et USA mängib selles osas oma kätt ja võib muutuda, kui jälgitavus paraneb ning importijad ja levitajad keelduvad salehomaari ostmast ebaseaduslikest, reguleerimata ja teatamata jäetud allikatest . Homaari lubadus, mille mõned on juba allkirjastanud, on mõeldud enamiku Kariibi mere riikides keelustatud ohtlike sukeldumismeetoditega püütud salehomaari impordi peatamiseks. Hoolimata seadustest kasutavad mõned kalurid akvaariumi ja üha enam merivähkasid võetakse merest välja, sukelduvad nad nende leidmiseks aina sügavamale.

Sel suvel koguvad Stephen Box ja Nathan Truelove viiest Kariibi mere geograafiliselt eraldiseisvast piirkonnast pärit homaaride koeproove, et näha, kas nad suudavad leida spetsiifilisi DNA bitte, mida väljendatakse nende asukoha põhjal prognoositaval viisil. Sel suvel koguvad Stephen Box ja Nathan Truelove viiest Kariibi mere geograafiliselt eraldiseisvast piirkonnast pärit homaaride koeproove, et näha, kas nad suudavad leida spetsiifilisi DNA bitte, mida väljendatakse nende asukoha põhjal prognoositaval viisil. (George Stoyle, Maa fookuses)

Box ütleb, et igal aastal tapab Hondurase ja Nicaragua vaeses Miskito rannikul liiga sügavale sukeldumisest ja liiga pikaks jäämisest tingitud dekompressioonihäire igal aastal umbes 20 tuukrit ja rikub veel palju teisi. Homaari levila sügavust tuvastav geneetiline vahend aitaks homaari lubadusele allakirjutanutel oma lubadusi täita. Samuti aitab rahvusvaheliste piiride salaküttimist leevendada geneetilise allkirja leidmine, mis tuvastab homaari päritolu geograafilise piirkonna. "Homaar ei kuulu Hondurase dieedi hulka, " ütleb Andino, "kuid see on osa meie ekspordiks mõeldud tööstusharust. Geneetiline töö aitab meil olla kindel, et Hondurasest püütud salehomaar kuulub Hondurasele. Et see ei läheks ebaseadusliku ja teatamata kalapüügiga. ”

Boxi sõnul on salakütid, nii olulised kui nende majanduslikud mõjud, raskendavad ka nende salaküttimise ökoloogilise jätkusuutlikkuse hindamist, mida nad kalastavad. "Kui proovite hallata konkreetse piirkonna kalapüüki, " ütleb Box, "soovite tõesti teada, kui palju sellest piirkonnast toodang välja tuleb. Kui varastate selle tegelikult kuskilt mujalt, võib olla väga keeruline teada saada, kui palju homaari teil tegelikult on. ”

Pisike homaar Kariibi mere merivähk, mida tuntakse ka kui väikest merivähki, on üks suurimaid ja tähtsamaid kalandustooteid. USA on selle ressursi suurim tarbija. (© Michele Westmorland / Corbis)

Geenimeetodi Box ja Truelove uurimine aitaks loodusvarade halduritel oma homaaripopulatsioonidel paremini hakkama saada ning nad teevad Andinoga koostööd, et koguda Hondurase vetes oma salehomaari proove, lootuses paremini mõista riigi salehomaari varusid.

Nende väljatöötatav tehnoloogia võib olla rakendatav ka teistes kalandustes. "Ma arvan, et teoreetiliselt on seda midagi, mida saab ja saab kasutada, " ütleb NOAA mereandide kontrolliprogrammi direktor John Henderschedt. „Mis on vähem selge, vähemalt lähitulevikus, on see, mil määral saab seda erinevates kalandustes kasutada.” Geneetilise testimise tehnoloogia on võrreldes teiste meetoditega kallis. Lisaks muutuvad mõned keskkonnatingimused aasta-aastalt, mistõttu võib vaja olla iga piirkonna geneetilise allkirja tuvastamine igal aastal. Henderschedt väidab, et see ei ole tõenäoliselt igas olukorras kulusid väärt, kuid see võib olla väga väärtuslik, kui seda kasutatakse piirkondades, kus ebaseadusliku, teatamata ja reguleerimata kalapüügiga kaasnevad keskkonna- või majanduskahjudele suurim oht.

Valdkonnas Geneetiline meetod Box ja Truelove uurivad aitaksid loodusvarade halduritel oma homaaripopulatsioonidel paremini hakkama saada. (George Stoyle, Maa fookuses)

Truelove väidab, et need on küsimused, millele tuleb tähelepanu pöörata. Praegu on tema ja Box keskendunud esimesele astmele. "Selle liigi kohta pole geeniuuringuid tehtud, " ütleb ta. “Ehitame seda põhimõtteliselt nullist üles.” Isegi DNA põllule kogumise tehnikad on uued. Kasutades vedelat lämmastikku väga kvaliteetse DNA säilitamiseks, väidavad Box, et nad peavad kogu beebi koeproovid kogu Kariibi merelt tagasi Floridasse oma laborisse.

Otsitava leidmiseks peavad nad geenikoodist järjestama nii palju kui võimalik. Kui nad on tuvastanud geenid, mis reageerivad igas piirkonnas kehtivatele keskkonnatingimustele, ei vaja nad selliseid hoolikaid kogumismeetodeid. Sel ajal peaksid teadlased suutma leida need geneetilised markerid kalaturul homaari lihast või isegi proovidest, mis on võetud homaarist, mis on külmutatud ja pakendatud eksportimiseks USA-sse

Truelove ei anna veel aimugi, kui palju detaile nad sellest teosest valivad. „Üks suurtest tundmatutest, keda tahame proovida selle tehnika abil välja mõelda, on; kui palju me tegelikult sisse saame suumida? Kas suudame Hondurase homaari eristada Nicaragua homaarist või kas saame suumimist jätkata, kuni suudame eristada Casitas'e (homaari meelitamiseks ehitatud madalate veevarjualuste) püütud homaare nendest, kes on püütud kaldast sügavamas vees ja mis tuvastavad, et nad on püütud sukeldumine ohtlikul sügavusel? ”

Boxi sõnul oleks see edu edukivi, kui homaar, mis tarnitakse dokki koos otsmikule kleebitud tagasiaadressi sildiga.

Homaaripüügi jätkusuutlikumaks muutmiseks proovivad teadlased koorikloomade DNA dekodeerida