Необычные находки стали возможны благодаря новым технологиям, которые позволяют «впитывать» ДНК прямо из воздуха и анализировать ее с беспрецедентной точностью. Исследование сотрудников лаборатории морской бионауки Университета Флориды под руководством профессора Дэвида Даффи, продемонстрировало, что окружающая среда — в том числе воздух — содержит огромное количество информации о жизни вокруг, от вирусов до животных и человека.
Изначально команда Даффи разрабатывала методы анализа так называемой «экологической ДНК» (eDNA) для изучения морских черепах. Однако позже ученые поняли, что при помощи той же технологии можно отслеживать вообще все виды живых существ — достаточно лишь собрать пробы воздуха с помощью простого фильтра, оставленного на несколько часов или дней. Результаты оказались ошеломляющими: в воздухе над Дублином были обнаружены генетические следы сотен живых организмов, включая возбудителей болезней, аллергены и даже наркотические растения. Это открывает новые горизонты для отслеживания инфекций, загрязнений и биоразнообразия, не прибегая к прямому вмешательству в природную среду.
Кроме того, ученые показали, как с помощью этих методов можно определять происхождение и маршруты животных, не наблюдая их собственными глазами. Например, в лесу во Флориде специалисты смогли определить происхождение рысей и пауков, чья ДНК была собрана из воздуха. Имея в своем распоряжении всего лишь воздушный фильтр, ученые смогли отслеживать маршруты исчезающих видов и определять, откуда они пришли, и все это без необходимости следить за пугливыми животными или рыться в лесной почве в поисках образцов помета. Высокоточный анализ ДНК позволяет установить не только присутствие вида, но и его географическое происхождение. В вопросах охраны природы такие данные имеют колоссальное значение — ведь для защиты редких и исчезающих видов необходимо знать, где они обитают и откуда они пришли.
Одним из ключевых достижений работы стала скорость обработки данных. Теперь всего один специалист способен в течение дня проанализировать ДНК всех организмов, присутствующих в пробе, используя компактное оборудование и облачное программное обеспечение. Это открывает возможности для проведения масштабных экологических исследований по всему миру, в том числе, в отдаленных регионах, где ранее такая работа была невозможна.
Когда мы начинали, идея получения ДНК из воздуха казалась чем-то из научной фантастики, но сегодня это уже новая реальность».
Безусловно, есть вопросы к этической стороне столь мощного инструмента, потому что такая технология способна распознавать не только ДНК бактерий или редких животных, но и чувствительные генетические данные человека, а это уже требует выработки строгих норм их хранения и использования. Даффи и его коллеги подчеркивают необходимость разработки четких правил, чтобы не допустить злоупотреблений в этой сфере и обеспечить защиту конфиденциальности людей.
Ранее анализ древней ДНК позволил раскрыть тайны жизни предков майя.
