Somon balıklarının genetik izi havada bulundu, bilim insanları şaşkın

Washington Üniversitesi araştırmacıları, Issaquah Deresi'nde yaptıkları çalışmada, somon balıklarının sıçradığında bıraktığı genetik materyali havadan toplayarak balık göçünü izlemenin mümkün olduğunu kanıtladı. Bu yöntem, geleneksel balık sayımına kıyasla çok daha düşük maliyetli ve pratik bir alternatif sunuyor.
Bir araştırma ekibi, nehir kıyısında durup balıkları saymanın yerine, çevresel DNA teknolojisini kullanarak somon balıklarının varlığını ve göç hareketlerini tespit etmenin mümkün olduğunu göstermiştir. Washington Üniversitesi liderliğindeki bu çalışma, geçen sonbaharın somon göçü döneminde Issaquah Deresi yakınlarında gerçekleştirilmiş ve balık izleme yöntemlerinde devrim niteliğinde bir adım atılmıştır.
Hava örneklemesiyle somon DNA'sı yakalanması
Araştırmacılar, Issaquah Somon Kuluçkahanesi civarındaki Issaquah Deresi boyunca basit filtreler yerleştirerek çevresel DNA toplamaya başladılar. Çalışmanın baş yazarı Yin Cheong Aden Ip, balıkların su yüzeyinde sıçradığını ve çırpındığını gözlemledikten sonra, bu hareketler sırasında bırakılan genetik materyali havadan geri kazanmanın mümkün olup olmadığını merak etmiştir. Bu merak, sonradan bilim insanları tarafından başarıyla test edilen yenilikçi bir yönteme dönüşmüştür.
Araştırma ekibi, Issaquah Deresi'nden 10 ila 12 fit uzaklığa farklı türde pasif filtreler yerleştirmiştir. Üç dikey filtre tipi ve karşılaştırma amacıyla açık 2 litrelik bir ultra-saf su kabı kullanılmıştır. Ağustos ve Ekim ayları arasında altı gün boyunca devam eden bu yerleştirmeler, her biri 24 saat sürmüştür. Laboratuvarda, ekip filtreleri durulayarak topladıkları DNA'yı çıkarmış ve Coho somonlarına özgü genetik etiket kullanarak polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) yöntemiyle somon sinyalinin miktarını ölçmüştür.
Çevresel DNA veya kısaca eDNA olarak bilinen bu havadaki parçacıklar, kuluçkahanenin günlük balık sayımlarıyla uyumlu bir şekilde yükselip düşmüştür. Bu bulgu, göçleri izlemek için yeni, düşük etkili ve çevre dostu bir yönteme işaret etmektedir. Hava eDNA verilerini su eDNA örnekleri ve kuluçkahanenin görsel sayımlarıyla eşleştiren araştırmacılar, her yöntemi kusurlu ancak toplu olarak gerçek bolluk hakkında bilgilendirici olarak ele alan bir model oluşturmuşlardır.
Çevresel DNA teknolojisinin sınırlarını aşan başarı
Sonuçlar, deneyimli eDNA uygulayıcılarını bile şaşırtmıştır. Derenin kendisinde ölçülen konsantrasyondan yaklaşık 25 bin kat daha düşük olmasına rağmen, havada yüzen somon DNA'sı yine de nehirden geçen gözlemlenen balıklarla aynı günlük yükseliş-düşüş modelini takip etmiştir. Bu zamansal senkronizasyon, filtrelerin rastgele arka plan gürültüsü yerine yüzeydeki balıklar tarafından dökülen taze materyal topladığını açıkça göstermektedir.
Çalışmanın kıdemli yazarı Ryan Kelly, UW'de deniz ve çevre işleri profesörü ve eDNA İşbirliği'nin direktörüdür. Kelly, bu çalışmanın eDNA ile mümkün olanın sınırını düşündüğünden çok daha ileri ittiğini belirtmiştir. Araştırma ayrıca daha büyük bir kavramsal noktaya da değinmektedir: eDNA, saha defterlerinde yer alan düzenli kategorilere saygı göstermemektedir. Ekibin verileri, DNA'nın su ve hava arasında hareket edebileceğini göstermiş ve bu bulgu, suda yaşayan türlerin neden bazen havadaki eDNA araştırmalarında ortaya çıktığını açıklamaya yardımcı olmuştur.
Geleneksel balık izleme yöntemlerine karşı yeni yaklaşım
Geleneksel somon izleme, balıkları saymak için darboğazlarda duran insanlara bağlıdır. Bu yöntem, uzak veya tehlikeli arazilerde her zaman uygulanabilir olmayan emek yoğun bir iştir. Otonom kameralar ve sonar teknolojisi yardımcı olabilse de, bu sistemler güç, bakım ve sakin su gerektirmektedir. Buna karşılık, burada test edilen yöntem ferahlatıcı derecede düşük teknolojilidir: bir stand üzerinde bir filtre ve zaman. Bu basitlik, onu elektriğin olmadığı yerlerde kısa süreli yerleştirmeler için veya yoğun göç haftalarında mevcut sayımları desteklemek için oldukça çekici hale getirmektedir.
Kelly, bu projenin Aden Ip'in bebeği olduğunu ve Ip'in buraya geldiğinde sudan eDNA alabileceğini bildiğini ancak daha önce kimsenin yapmadığı bir şey yapmak istediğini söylemiştir. eDNA doğrudan bir sayım yerine göreceli bir bolluk sinyali gibi davrandığı için, ekip hava, su ve görsel verileri bir araya getirmek üzere modellerini oluşturmuştur. Uyum mükemmel olmasa da, havadaki izler daha fazla somon gözlemlendiğinde yükselmiş ve daha az balık geçtiğinde düşmüştür.
Pratik uygulamalar ve gelecek perspektifi
Havadan DNA toplamak belirli sorunlarla birlikte gelmektedir. Yağmur, partikülleri havadan temizleyebilir; rüzgar onları dağıtabilir ve nem ile sıcaklık, DNA'nın havada ne kadar süre kalıcı olduğunu etkileyebilir. Bilim insanları bu değişkenleri kabul etmekte ve bunları takip testlerinde araştırmayı planlamaktadırlar. Ayrıca hangi filtre tiplerinin ve yerleşimlerin farklı koşullar altında en iyi çalıştığını belirlemeyi de planlıyorlar. Şimdilik veriler, çok seyrek havadaki sinyallerin bile diğer kanıt akışlarıyla birlikte analiz edildiğinde yararlı bilgiler taşıdığını göstermektedir.
Çalışma ayrıca daha geniş uygulamalara da işaret etmektedir. Eğer somonlar nehir kıyısından takip edilebiliyorsa, belki de yumurtlayan enayi balıklarından yüzeye çıkan amfibilere kadar diğer yüzeyde aktif suda yaşayan türler de takip edilebilir. Su örneklemesinin kısıtlı veya pratik olmadığı yerlerde, hava filtreleri su yaşamına tamamlayıcı bir pencere sunabilir. Yin Cheong, bu tekniğin havayı, suyu ve balığı nicel olarak birbirine bağladığını belirtmiştir. Havadaki eDNA bir sayım vermese de, somonların nerede olduğunu ve farklı derelerdeki göreceli bolluklarının ne olduğunu söylemektedir.
Somon yönetimi için yeni bir araç
Somon yönetimi nihayetinde zamanlama ve sayılarla ilgilidir: balıklar ne zaman gelir, kaç tanesi geçer ve restorasyon işe yarıyor mu. Balık DNA'sını dinlemek için pasif, güçsüz bir yol eklemek, biyologlara özellikle büyük su havzalarındaki göç darboğazlarında başka bir araç verebilir. Kelly, şu anda olasılığın sınırlarını zorlayan bir aşamada olduklarını ve sonunda, suda taşınan eDNA için yaptıkları gibi, tekniği yönetim ve politikaya rehberlik edebilecek bir şeye dönüştüreceklerini söylemiştir.
Bir nehirden birkaç adım uzakta durup bir göçün genetik yankısını toplayabileceğiniz fikri hala biraz bilim kurgu gibi hissettirse de, bu ekibin gösterdiği gibi, somonlar yüzeyi çalkaladıklarında sadece dalgacıklar bırakmamaktadırlar. Havada moleküler bir iz bırakmakta ve bu iz okunabilir hale gelmektedir. Bu yenilikçi yaklaşım, balık izleme ve koruma çalışmalarında yeni bir çağın başlangıcını işaret etmektedir.
- Popüler Haberler -
Sivrisinek hücre haritası hastalık mücadelesine yeni kapı açıyor
Kazakistan'dan Hazar Petrol Boru Hattına yönelik saldırıya tepki
Güney Afrika'da 3,3 milyar yıllık kayada yaşamın en erken kimyasal izleri bulundu
Ahtapotun gizemli renk değiştirme yeteneği artık laboratuvarda üretiliyor
Zebralara binmek neden imkânsız? Bilim açıklıyor
Katil İsrail'den Lübnan'a hava saldırısı



