Сельское хозяйство лосося – одно из самых широко распространенных действий в морской аквакультуре. Это оказывает значительное влияние на окружающую среду, которая происходит в основном из-за трех факторов: накопление пищевых отходов и фекалий; токсичность, вызванная химикатами, используемыми, чтобы убрать клетки; и наркотики, которые используются.Воздействие таких ферм на прибрежной окружающей среде традиционно оценено, контролируя некоторые маленькие разновидности, которые живут в отложениях ниже клеток.
Визуальная идентификация этих животных под микроскопом трудоемкая и чрезвычайно дорогая. Это также требует отлично обученных специалистов по таксономии, который отдает метод, неподходящий для крупномасштабного использования.
Но, как Ян Павловски, преподаватель в Отделе Генетики и Эволюции в UNIGE, объясняет: «Теперь возможно решить эту проблему, используя современные инструменты, которые анализируют ДНК, и РНК извлекла из образцов осадка».Генетические штрихкоды
Работая вместе с исследователями от шотландской Ассоциации Морских наук (Великобритания) и Университет Орхуса (Дания), Павловски собрал образцы осадка на определенных расстояниях от двух ферм лосося в самом центре шотландских фьордов. «Мы использовали генетические штрихкоды, которые признают определенные фрагменты ДНК, и РНК извлекла из образцов осадка», объясняет исследователь Франк Леджзерович, студент доктора философии в команде преподавателя: «Эти ‘генетические крюки’ состоят из последовательностей ДНК, которые варьируются между разновидностями, но остаются стабильными в данной разновидности».Используемые штрихкоды ДНК позволяют определить различные foraminiferal разновидности, которые присутствуют в отложениях. Эти одноклеточные микроорганизмы, у которых есть большое разнообразие, уже признаны экологические биоиндикаторы.
В результате генетики смогли обработать большое количество образцов, используя упорядочивающую ДНК высокой пропускной способности. «Наше исследование показало большие изменения между foraminiferal разновидностями, собранными около ферм и теми с отдаленных мест. Кроме того, разнообразие разновидностей уменьшается на территориях, затронутых фермами».Контроль качества окружающей средыЭтот тип высоко точного экологического анализа позволил устанавливать корреляцию между богатством разновидностей и расстоянием от клеток, корреляция, которая является еще более явной, если ферма только размешивается слабым морским током.
Тот же самый тип корреляции был также установлен на основе степени кислородонасыщения отложений. Поскольку Ян Павловски заявляет: «Огромное количество органических соединений на территориях сельского хозяйства может даже иногда производить бескислородные отложения, который лишает возможности большинство разновидностей выживать».
Биологи были также удивлены обнаружить новую разновидность foraminifera, который мог служить биоиндикатором органического обогащения.Эта технология, известная как «меташтриховое кодирование», распространяется быстро и может использоваться, чтобы предоставить информацию о полном разнообразии микроорганизмов, найденных во всех образцах.
Метод подходит для крупномасштабных тестов, потому что это намного более быстро, более надежно 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 отраслей промышленности, таких как морская аквакультура или офшорное бурение.