야생 생물은 헬 벤더, 주름진 가재를 가리는 살롱 맨더, 아기 악어의 길이에 관한 지옥 벤더보다 훨씬 더 이상하지 않습니다. 거대한 양서류는 암석이 미국 동부 전역에 걸쳐 스트리밍됩니다. 또는 적어도 농업, 삼림 벌채 및 댐이 많은 범위에서 수질과 서식지를 망칠 때까지 그랬습니다. 요즘 과학자들은 코골이 수달이 어디로 가지는지 확실하지 않습니다.
Loyola University Biology 교수 인 Andy Adams는 자신이 학부생 이후로 지옥을 발견하지 못한 Loyola University 생물학 교수 인 Andy Adams는“그들은 큰 바위 아래에 숨기고 야행성이며 스트림 바닥과 완벽하게 조화를 이루고 있습니다. "그들을 연구하는 사람들조차도 거의 그들을 보지 못합니다."
생물의 부족과 비밀 습관은 보존을위한 딜레마를 만들었습니다. 대행사는 어떻게 지옥 벤더가 자신이 어디에 있는지 확신 할 수 없을 때 어떻게 지옥 벤더를 보호 할 수 있습니까? 답 :수생 생물학에 혁명을 일으키는 과학 기술인 환경 DNA 또는 EDNA.
수십 년 동안 코골이 수달을 찾아서 과학자들은 스트림 베드와 뒤집기를 따라 기어 다니는 데 오랜 시간을 보내야했습니다. 대조적으로, Edna는 연구원과 주제 모두에게 더 편리하지 않을 수 있습니다. 실험실로 몇 쿼트를 가져 와서 피부, 생식 재료 또는 대변에서 나올 수있는 대상 유기체 DNA의 흔적을 테스트하십시오. 더 이상 살아있는 지옥 벤더에 시선을 돌려야하지 않아야합니다. 대신, 분자 지문을 찾는 것은 충분한 증거입니다.
올 가을 Adams와 Susquehannock Wildlife Society는 Edna를 사용하여 메릴랜드의 Susquehanna River와 그 지류에서 Hellbenders를 사냥하기 시작했습니다. 스미소니언 기관의 야생 생물 생물 학자 인 킴벌리 테렐 (Kimberly Terrell)은“우리는 지옥 벤더가 어디에 있는지뿐만 아니라 얼마나 많은지를 알아 내려고 노력하고있다. "이 도구를 사용하여 얼마나 풍부함을 얼마나 잘 추정 할 수 있습니까?"
Hellbenders는 Edna와 함께 추적되는 유일한 종과는 거리가 멀다. 이 기술은 2008 년부터 이탈리아의 볏이있는 신약에서 치누크 연어, 가장 유명한 아시아 잉어에 이르기까지 동물을 탐지하는 데 사용되어 중서부 강을 중서부 강을 피시신 전쟁으로 바꾸어 놓은 침략적인 물고기를 파괴했습니다. 과학자들은 침략자의 발전을 추적하기 위해 Edna로 향했습니다. The Nature Conservancy의 수생 생물학자인 Lindsay Chadderton은“연기 탐지기와 같습니다. "거기에 무언가가 있다는 첫 번째 징후입니다."
그럼에도 불구하고 전통적인 EDNA 기술은 상당히 무딘 악기입니다. 환경 DNA 설문 조사는 중합 효소 연쇄 반응 (PCR)에 의존하는데, 이는 DNA 조각을 몇 백만으로 증폭시키는 방법입니다. PCR은 분자 생물학에서 가장 중요한 방법 중 하나이므로 기본적으로 Kary Mullis는 노벨상을 수상했습니다 (그리고 최소한 하나의 치즈 테이블 곡 영감을 얻었습니다). 그러나 EDNA를 식별 할 때 전통적인 PCR (일명 엔드 포인트 PCR 또는 EPCR)에는 단점이 있습니다. How 를 쉽게 말할 수 없습니다. much DNA가 떠 다니고 있습니다. 아시아 잉어를 호스팅하는 것으로 알려진 일부 사이트는 유전자 물질에 대해 부정적인 테스트를 거쳤습니다.
그 부정확성은 논쟁으로 이어질 수 있습니다. 작년에 아시아 잉어 DNA의 흔적은 미시간 호수에서 발견되었습니다. 미시간 호수에서 잉어가 원주민을 몰아 낼 수있는 주 및 연방 기관에 대한 오래된 악몽이되었습니다. 그러나 Chadderton은 샘플이 살아있는 물고기에서 나온 것으로 의심되는 반면, 다른 과학자들은 유전자 물질이 간접 소스, 즉 새 배설물, 아마도 어부의 배 선체에서 파생 될 수 있다고 생각합니다. 그리고 그 시나리오는 불가능한 시나리오가 아닙니다. 한 연구는 잉어 DNA가 최대 한 달 동안 점액이나 이글스 대변에서 생존 할 수 있음을 발견했습니다.
다행스럽게도 정량적 PCR 또는 QPCR이라는 전통적인 PCR에 대한 새로운 대안은 언젠가 문제를 해결할 수 있습니다. QPCR을 사용하면 과학자들은 사이클이 완료된 후에도 증폭 과정이 발생할 수 있습니다. 실시간으로 증폭을 관찰함으로써 연구자들은 샘플에서 DNA의 양에 대한 귀중한 정보를 얻을 수 있습니다. "Edna는 본질적으로 간접적입니다. 유기체가 여기 있는지 여부에 대해 추론하고 있습니다." "그러나 QPCR은 최소한보다 결정적인 답변의 가능성을 제공합니다."
.그 가능성은 이번 달 초 아시아 잉어에 대한 특정 QPCR 테스트를 발표 한 Turner와 같은 연구자들에게 괴롭힘을 당하고 있습니다. 그가 QPCR을 전통적인 PCR과 비교했을 때, 그는 새로운 방법이 연못에서 잉어를 알아 차릴 가능성이 22 배 더 높다는 것을 발견했습니다. 추가적인 방법 론적 조정을 통해 Turner는 물에서 5 배 더 많은 DNA를 감지 할 수있었습니다. 개선은 결국 그레이트 레이크와 같은 의심스러운 사례를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. Turner는 다음과 같이 말합니다.“이제 우리는 DNA의 양을 측정 할 수 있으므로 우리는이 수준에서 살아있는 유기체가있을 수있는 임계 값을 설정할 수 있습니다.”
.Andy Adams의 Susqehanna River 샘플도 QPCR로 처리 될 예정이며, 이는 잉어뿐만 아니라 잉어에게도 효과가 있습니다. Adams와 그의 팀은 올 가을 초에 Snot Otters가 정자와 계란으로 개울을 채울 때 3 개의 지류를 조사했습니다. 생물학적 물질을 잡기 위해 강물을 필터링 한 후, Adams는 종이 필터를 굴려서 방부제로 바이알에 붙잡고 Buffalo State College의 실험실로 배송했습니다. Adams는“이 주에서 Hellbenders가 어디에 있는지 아는 것은 큰 일이 될 것입니다.
그러나 QPCR조차도 한계가 있습니다. 예를 들어, 얼마나 많은 Hellbenders가 강에 거주하는지 아는 것은 인구 건강이나 서식지 품질에 대한 중요한 곡물 질문에 대답하지 않습니다. 킴벌리 테렐 (Kimberly Terrell)은“동물 만 쌓이고있는 저렴한 저품질 스트림이있을 수 있습니다. "Edna는이 두 시나리오를 구별하지 못할 수도 있습니다." 현재로서는 일부 질문이 여전히 좋은 구식 록 플리핑으로 가장 잘 답변됩니다.
벤 골드 파르 브 (Ben Goldfarb)는 시애틀에 기반을 둔 환경 기자이며 의 특파원입니다 High Country News . 그는 @ben_a_goldfarb를 트윗합니다.
