Kaheksa aasta jooksul koguti igal nädalal Jaapani põhjaosas asuva Hokkaido saare juurest ühest punktist merevett, et uurida, kui palju organisme on võimalik sealt tuvastada kasutades selleks nende DNA-d. Tulemus oli muljetavaldav. Teadusartikkel sel teemal ilmus hiljuti väljaandes Environmental DNA.
Uurimise all olid eelkõige mikroskoopilised vetikad ja väiksed loomorganismid ehk zoopankton, kuna nemad moodustavad merelistes toiduahelates kaks esimest lüli ning ilma nendeta ei saaks ookeanis elada juba suuremad organismid, näiteks kalad, hülged või vaalad. Kokku tuvastati antud piirkonnast kaheksa aasta jooksul rohkem kui 2500 erinevat liiki organisme. Saadud andmed on olulised, kuna varasemalt ei ole ühest kohast DNA abil teadaolevalt nii palju liike tuvastatud, kirjutab Tallinna Tehnikaülikooli loodusteaduskonna meresüsteemide instituudi mereökoloogia labori juhataja Sirje Sildever.
Loomade poolt maha jäetud DNA
Keskkonna DNA tähendab seda, et organism on jätnud endast maha näiteks naharakke või karvu ning neis leiduva DNA põhjal on võimalik tuvastada, mis liiki loomaga tegemist oli. Loomade poolt mahajäetud DNA-d võib leida näiteks pinnasest, nende väljaheidetest ja karvatuustidest. Samasugust lähenemist kasutatakse näiteks kriminalistikas kahtlusaluste tuvastamiseks, kui kuritööpaigalt leitud DNA-d võrreldakse kahtlusaluste DNA või andmebaasides leiduvate kuritegudes süüdimõistetute DNA järjestustega. Keskkonna DNA metoodika võimaldab uurida loomi neid häirimata ning tuvastada ka selliseid loomi, kes on väga pelglikud ning keda pole lihtne näha või kes on mingist piirkonnast ainult läbi liikunud. Ookeanis on DNA-põhine tuvastamine oluline nii silmaga nähtamatute organismide puhul nagu mikroskoopilised vetikad ja zooplankton kui ka suuremate liikide näiteks haide uurimiseks.
Kui tavapäraselt tuvastatakse ja uuritakse nii väikseid organisme nagu mikroskoopilised vetikad ja zooplankton mikroskoobi all vaadeldes, siis keskkonna DNA annab võimaluse ka selliste liikide tuvastamiseks, keda ei ole võimalik mikroskoopi kasutades piisava täpsusega ära tunda. Kui suuremate organismide puhul kasutatakse tuvastamiseks mahajäetud rakke, mis DNA-d sisaldavad, siis mikroskoopiliste organismide puhul kasutatakse kõiki proovis leiduvaid tillukesi olendeid. Meie jaoks on oluline võimalikult täpselt teada saada, millised liigid vees elada, et teaksime, kas piirkonda on jõudnud mõni mürkaineid tootev liik, mis on kahjulik mereelustikule ning ka inimestele või mõni võõrliik, kes kohalikud liigid võib välja tõrjuda.
Miks on need andmed olulised?
Uurimistöös keskenduti just silmaga nähtamatutele organismidele, kuna uuritav piirkond – Ohhoota meri – on väga oluline lõhe noorjärkude kasvuala ja vesiviljeluspiirkond. Töös uuritud organismid on nii kaudselt (mikrovetikad) kui ka otseselt (zooplankton) väikestele fõhedele oluliseks toiduallikaks. Seega annab uuring parema ülevaate nende potentsiaalsest toidulauast. Keskkonna DNA analüüsideks jaoks kogutud mereveest mõõdeti ka erinevaid keskkonnaparameetreid, näiteks soolsust ja temperatuuri ning analüüsiti toitainete sisaldust vees.
Need andmed on vajalikud selleks, et saaksime hinnata, millised tingimused konkreetsetele liikidele paremini või halvemini sobivad ning kas erinevatel aastatel on nende eelistused sarnased või pigem muutlikud. See annab meile parema teadmise, kuidas keskkonnas toimuvad muutused neid mõjutada võivad ning milline oleks selle potentsiaalne mõju teistele ookeanis elavatele organismidele ning ka inimestele läbi selle kui palju kala on võimalik püüda ja kasvatada.
Samalaadsed uuringud on käimas ka Läänemeres Eesti Teadusagentuuri personaalse uurimisgrandi raames (PSG735) Ning antud projekti raames uuritakse, kuidas keskkonna DNA põhjal veel rohkem infot saada.
