Разведение лосося — одно из самых распространенных направлений морской аквакультуры. Он оказывает значительное воздействие на окружающую среду, что во многом обусловлено тремя факторами: накоплением пищевых отходов и фекалий; токсичность, вызванная химическими веществами, используемыми для очистки клеток; и лекарства, которые используются.Воздействие таких ферм на прибрежную среду традиционно оценивается путем мониторинга некоторых мелких видов, обитающих в отложениях под садками. Визуальная идентификация этих животных под микроскопом требует много времени и чрезвычайно дорого.
Для этого также требуются высококвалифицированные специалисты по таксономии, что делает метод непригодным для широкомасштабного использования. Но, как объясняет Ян Павловски, профессор кафедры генетики и эволюции UNIGE: «Теперь эту проблему можно решить, используя сложные инструменты, которые анализируют ДНК и РНК, извлеченные из образцов донных отложений».
Генетические штрих-кодыРаботая вместе с исследователями из Шотландской ассоциации морских наук (Великобритания) и Орхусского университета (Дания), Павловски собрал образцы донных отложений на определенных расстояниях на двух лососевых фермах в самом сердце шотландских фьордов. «Мы использовали генетические штрих-коды, которые распознают определенные фрагменты ДНК и РНК, извлеченные из образцов донных отложений», — объясняет исследователь Франк Лейзерович, аспирант в команде профессора: «Эти« генетические крючки »состоят из последовательностей ДНК, которые различаются между видами, но остаются стабильными. в пределах данного вида ".
Используемые штрих-коды ДНК позволяют идентифицировать различные виды фораминифер, присутствующих в отложениях. Эти одноклеточные микроорганизмы, обладающие большим разнообразием, уже признаны экологическими биоиндикаторами. В результате генетики смогли обработать большое количество образцов с помощью высокопроизводительного секвенирования ДНК. «Наше исследование выявило большие различия между видами фораминифер, собранных вблизи ферм и из удаленных мест.
Кроме того, видовое разнообразие уменьшается на участках, затронутых фермами».Мониторинг качества окружающей среды
Этот тип высокоточного экологического анализа позволил установить корреляцию между видовым богатством и расстоянием от садков, корреляция, которая еще более выражена, если на ферму влияют только слабые морские течения. Такой же тип корреляции был установлен и по степени оксигенации осадков.
Как утверждает Ян Павловски: «Огромное количество органических соединений на сельскохозяйственных угодьях может даже иногда образовывать бескислородные отложения, что делает невозможным выживание большинства видов». Биологи также были удивлены, обнаружив новый вид фораминифер, который может служить биоиндикатором органического обогащения.
Эта технология, известная как «метабаркодирование», быстро распространяется и может использоваться для предоставления информации об общем разнообразии микроорганизмов, обнаруженных во всех образцах. Этот метод подходит для крупномасштабных испытаний, потому что он намного быстрее, надежнее и легче стандартизировать, чем процессы, которые используются в настоящее время.
Это исследование — одна из первых попыток использовать экологическую геномику в качестве инструмента для оценки воздействия таких отраслей, как морская аквакультура или морское бурение.