Pesquisadores aspiraram DNA do ar para ver de que animais estão próximos
O DNA está em toda parte, até no ar. Isso não é surpresa para quem sofre de alergia a pólen ou pêlos de gato. Mas dois grupos de pesquisa agora mostraram independentemente que a atmosfera pode conter quantidades detectáveis de DNA de muitos tipos de animais.
O surpreendente estudo publicado na última semana no bioRxiv sugere que a amostragem de ar pode permitir uma maneira mais rápida e barata de pesquisar criaturas em ecossistemas.
Por mais de uma década, os pesquisadores analisaram essas fontes díspares de DNA na água para identificar organismos indescritíveis. A amostragem de DNA ambiental (eDNA) dos pesquisadores em lagos, riachos e águas costeiras permitiu que eles identificassem espécies invasivas como o peixe-leão, bem como organismos raros, como a grande salamandra de crista. Mais recentemente, alguns cientistas rastrearam insetos por eDNA nas folhas e também encontraram eDNA do solo aparentemente deixado por mamíferos galopando por uma trilha.
Muito menos estudos foram feitos em eDNA de animais no ar. Não é óbvio a quantidade de tecido que sai dos animais ou por quanto tempo o conteúdo genético dessas células persiste no ar. Alguns estudos anteriores usaram sequenciamento metagenômico - uma abordagem para identificar misturas de DNA - para detectar microorganismos, incluindo bactérias e fungos que são abundantes no ar. E um estudo de 2015 de monitores de ar para patógenos na área de Washington, DC, encontrou traços de eDNA de muitos tipos de vertebrados e artrópodes. Mas não era óbvio o quão útil a técnica seria, e não está claro como os animais terrestres eliminam células que flutuam para longe.
No início deste ano, Elizabeth Clare, ecologista molecular da Universidade de York, relatou no PeerJ que o eDNA de ratos-toupeira pelados pode ser detectado em amostras de ar coletadas em laboratório. Para descobrir se o eDNA animal poderia ser detectado ao ar livre, ela e colegas da Queen Mary University of London foram a um zoológico: Lá, as espécies são conhecidas e estão ausentes da paisagem ao redor, então a equipe pôde determinar a fonte do eDNA aerotransportado que encontraram.
Em dezembro de 2020, Clare instalou bombas de vácuo com filtros em 20 locais no Hamerton Zoo Park e deixou cada uma funcionar por 30 minutos.
Setenta e duas amostras foram sequenciadas pela técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR), método utilizado para amplificar segmentos de DNA coletados em filtros de ar. A partir das amostras, a equipe de pesquisa foi capaz de identificar 17 espécies de animais que viviam dentro dos recintos do zoológico ou perambulavam por lá, como veados e ouriços. Parte do DNA coletado veio das refeições carnudas dos residentes do zoológico, incluindo frango, vaca ou porco. No total, a equipe determinou 25 espécies de pássaros e mamíferos. O estudo foi publicado na última semana no bioRxiv.
Enquanto isso, pesquisadores na Dinamarca tinham a mesma ideia. Kristine Bohmann, ecologista molecular da Universidade de Copenhague, lembra-se da inspiração que teve ao fazer um brainstorming de propostas para um programa de subsídios de alto risco. Eles ganharam a bolsa e sugaram o ar de três locais no Zoológico de Copenhagen com aspiradores e ventiladores em três tipos de amostradores. Eles detectaram animais de forma consistente - um total de 49 espécies de vertebrados. Estudo também publicado na bioRxiv.
O DNA aerotransportado pode ajudar a revelar a presença de animais de difícil detecção, como aqueles em ambientes secos, tocas ou cavernas, e aqueles que voam fora da vista das câmeras da vida selvagem, como alguns pássaros.
Muitas questões permanecem sobre a abordagem, incluindo a questão-chave de quão longe o eDNA viaja no ar, o que influenciará o quão bem o método pode localizar a localização recente dos animais. Essa distância dependerá de muitos fatores, incluindo o ambiente; O eDNA provavelmente irá flutuar mais longe em uma pastagem do que em uma floresta. Outra questão é como exatamente os animais eliminam o DNA. Pode ser quando as células são libertadas ao coçar ou esfregar a pele, espirrar ou realizar qualquer atividade vigorosa, como lutar ou subjugar uma presa.
Apesar das incógnitas, vários cientistas estão planejando usar o método para monitorar a vida selvagem.
