Hidden DNA is revealing secrets of animals’ lives

Hidden DNA is revealing secrets of animals’ lives 隠されたDNAが動物の生命の秘密を明らかにする

eDNA, shed by plants and animals are providing astonishing biological insights 植物や動物が流す eDNA は、驚くべき生物学的洞察を提供しています。

It had been more than 140 years since A two-legged, foot-long salamander 二本足で足長のサンショウウオが出現してから 140 年以上が経ちました。 protected by the state of Texas—had been found near Eagle Pass テキサス州によって保護されており、イーグルパスの近くで発見されました。 a town on the United States-Mexico border アメリカとメキシコの国境にある町。 But in 2019, biologist Krista Ruppert realized しかし、2019 年、生物学者のクリスタ・ルパートは気づきました。 that she just needed a pitcher of muddy water to filter 彼女はろ過するために泥水のピッチャーが必要だっただけだと to prove they were still there 彼らがまだそこにいたことを証明するために。 At Eagle Pass, Ruppert found enough environmental DNA—trace genetic material ルパートはイーグルパスで十分な環境 DNA を発見しました — 微量の遺伝物質 left behind as organisms crawl, swim, or flap their way through life 生物が這い回ったり、泳いだり、羽ばたいたりするときに置き去りにされます。 to establish that the elusive amphibians still live in the area とらえどころのない両生類がまだその地域に住んでいることを立証するために。 In the last decade or so, environmental DNA, or eDNA 過去10年ほどで、環境DNA、またはeDNA has revolutionized marine and aquatic research 海洋および水生研究に革命をもたらしました by allowing scientists to sample “an entire ecosystem” with a liter of water 科学者が1リットルの水で「生態系全体」をサンプリングできるようにすることによって。 eDNA has become biologists’ skeleton key eDNAは生物学者のスケルトンキーになっています as it’s a relatively cheap, noninvasive, and simple technique 比較的安価で非侵襲的でシンプルな手法であるため that can be modified to study any form of life あらゆる形態の生命を研究するために修正することができます and it often requires less time and labor than previous methods また、多くの場合、以前の方法よりも時間と労力が少なくて済みます。

バラを止めて拭くPermalink

In 2017, researchers from Denmark 2017年、デンマークの研究者 plucked a bouquet of wildflowers from two Danish fields デンマークの2つの畑から野生の花の花束を摘み取りました and popped them into a chemical bath to extract any DNA on their surface それらを化学浴に入れ、表面のDNAを抽出しました。 A single wild celery flower had DNA from 25 species of arthropods 1 つの野生のセロリの花には、25 種の節足動物の DNA が含まれていました。 Overall they detected eDNA from at least 135 species with tremendous diversity 全体として、彼らは途方もない多様性を持つ少なくとも 135 種から eDNA を検出しました。 including species that have a very short time span of interactions 相互作用の期間が非常に短い種を含みます。 eDNA samples taken from flowers could provide insight into 花から採取した eDNA サンプルは、 a region or plant species’ most active pollinators 地域または植物種の最も活発な花粉媒介者。

砂の中の病原体Permalink

A team of scientists in Florida has recovered genetic material フロリダの科学者チームが遺伝物質を回収しました from the flipper prints left by individual loggerhead turtle hatchlings 個々のアカウミガメの子ガメが残したフリッパープリントから weighing about two quarters, making their way to the sea 重さは約4分の2で、海に向かいます。 Further analysis demonstrated that eDNA can also help the monitoring of disease さらなる分析により、eDNA は疾患のモニタリングにも役立つことが示されました。 The tiny tracks also contained eDNA from ChHV5 小さなトラックには、ChHV5 からの eDNA も含まれていました。 a virus that causes the debilitating cancerous growths in young turtle 若いカメに衰弱性の癌性増殖を引き起こすウイルス。 The discovery challenges the presiding theory 発見は主たる理論に異議を唱える that the disease is passed horizontally 病気が水平に伝染すること、 either through the water or through contact between turtles 水を通して、またはカメ同士の接触を通して。 This possibly means that vertical transmission これはおそらく垂直透過を意味します。 from mother to hatchling is also at play 母から子ガメまでも活躍し、 which would have a really big knock-on effect これは非常に大きな波及効果をもたらします in terms of how this disease could be mitigated この病気をどのように軽減できるかという点で

澄んだ青空Permalink

Christina Lynggaard used a variety of vacuums Christina Lynggaardはさまざまな掃除機を使用しました to suck up air at the Copenhagen Zoo コペンハーゲン動物園で空気を吸いに。 By filtering air at several sites across the zoo 動物園全体のいくつかの場所で空気をろ過することにより、 Lynggaard ultimately detected 49 species of animals Lynggaard は最終的に 49 種の動物を検出しました。 even fish that were fed to predator species 捕食者に与えられた魚でさえ。 But what was missed was almost as fascinating as what they found しかし、見逃されたものは、彼らが見つけたものと同じくらい魅力的でした。 Some species were never detected 一部の種は検出されず、 she thought, if she was smelling any scent that they’re putting off 彼女は、彼らが放っている匂いを嗅いでいるなら、 then there must be DNA being carried with those droplets その場合、それらの液滴とともに運ばれる DNA が存在する必要があります。 But eDNA from the zoo’s most stinky resident しかし、動物園で最も臭い住人からのeDNAは、 a maned wolf, evaded their filters たてがみのあるオオカミは、彼らのフィルターを回避しました。

外洋Permalink

Population dynamics for the whale shark ジンベエザメの個体群動態、 an enigmatic giant that doesn’t need to surface for air 空気のために浮上する必要のない謎めいた巨人、 remain something of a mystery to scientists 科学者にとって謎のままです。 To learn about them scientists typically use spears to take biopsies from their bodies それらについて学ぶために、科学者は通常、槍を使って体から生検を採取します。 But by collecting eDNA samples a few meters behind whale sharks しかし、ジンベエザメの数メートル後ろで eDNA サンプルを収集することによって Dugal and her team obtained clear enough reads デュガルと彼女のチームは、十分に明確な読み取りを取得しました to determine individual sharks’ genetic markers that provide information 情報を提供する個々のサメの遺伝子マーカーを決定する on where its ancestors lived and its relatedness to other populations その祖先が住んでいた場所と、他の個体群との関連性について。 They were a perfect match for traditional biopsies taken from the same individuals それらは、同じ個人から採取された従来の生検と完全に一致していました。

無脊椎動物情報提供者Permalink

A flourishing subfield of eDNA is iDNA, or invertebrate-acquired DNA eDNA の繁栄しているサブフィールドは、iDNA、または無脊椎動物が獲得した DNA です。 Early studies on sea sponges have found 海綿に関する初期の研究で発見された they create accidental eDNA repositories as they filter-feed 彼らはフィルターフィードするときに偶発的なeDNAリポジトリを作成します。 while leeches contain a genetic record of their past blood meals ヒルには過去の血の食事の遺伝子記録が含まれています that can last as long as four months それは4か月も続くことがあります。 Researchers have also recovered species-level DNA from 研究者は、種レベルの DNA も回収しました。 the guts of dung beetles that dined on other animals’ faeces 他の動物の糞を食べたフンコロガシの内臓。

過去を語る茶葉Permalink

A German team reported finding eDNA from 1,279 distinct species ドイツのチームは、1,279 の異なる種から eDNA を発見したと報告しました。 of insects, spiders, and other arthropods in teas and spices purchased in grocery stores 食料品店で購入したお茶やスパイスに含まれる昆虫、クモ、その他の節足動物。 This finding unlocks a potential treasure trove of new data この発見は、新しいデータの潜在的な宝庫を解き放ちます as the historical botanical specimens collected around the world for centuries 何世紀にもわたって世界中で収集された歴史的な植物標本として could contain information on the species that surrounded them in life 生活の中でそれらを取り囲んでいた種に関する情報を含むことができます。

「銀の弾丸」はありませんPermalink

But even eDNA’s biggest proponents say it’s just a supplement しかし、eDNA の最大の支持者でさえ、それは単なる補足であると言っています。 and not a replacement, for traditional field sampling techniques 従来のフィールドサンプリング技術の代替ではありません。 So far, eDNA can’t reveal an organism’s age, sex, or body condition これまでのところ、eDNA は生物の年齢、性別、または体の状態を明らかにすることはできませんが、 Still, it’s hard to overstate the sense of wonder scientists feel それでも、科学者が感じている驚きの感覚を誇張するのは難しいです at the power of the technique テクニックの力で。