Учёные научились изучать дельфинов по ДНК в морской воде вместо прямого наблюдения

Исследователи работали у острова Санта-Каталина в Калифорнии, брали двухлитровые пробы воды рядом со стаями дельфинов и выделяли митохондриальную ДНК. В 126 пробах обнаружили 836 вариантов последовательностей. Для оценки разнообразия длинноклювых дельфинов достаточно 60–72 литров воды.

Дельфины — умные, быстрые, скрытные. Изучать их непросто. Можно часами следить за морем с катера, фотографировать, записывать голоса. Но дельфины не обязаны позировать. А можно поступить проще: взять пробу воды. И прочитать в ней всю историю.

Учёные нашли способ изучать дельфинов, не следя за ними напрямую. Вместо этого они анализируют так называемую экологическую ДНК (eDNA), которая свободно плавает в океанской воде. Раньше этот метод позволял получать лишь общие данные о том, какие виды водятся в регионе. Но новое исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Marine Science, показало: многократный забор проб даёт возможность оценить ещё и генетическое разнообразие животных.

Как это работает?

Исследователи работали у острова Санта-Каталина в Калифорнии в 2021 году. Они следили за 15 стаями дельфинов и брали рядом с ними двухлитровые пробы воды. В лаборатории из образцов выделили митохондриальную ДНК, секвенировали её и сравнили с данными из открытых баз.

Результаты впечатляют. В 126 пробах обнаружили 836 вариантов митохондриальных последовательностей. Больше всего генетического разнообразия оказалось у длинноклювых обыкновенных дельфинов, меньше всего — у дельфинов Риссо и афалин. Учёные подсчитали: для оценки разнообразия длинноклювых дельфинов достаточно отобрать 60–72 литра воды. Но этот объём может меняться в зависимости от вида. Разные дельфины оставляют разное количество ДНК.

На количество ДНК в воде влияют температура, солёность, скорость плавания и питания животных, размер стай и даже их поведение. Весёлая стайка «нашумит» в воде больше генетического материала, чем спокойная.

Авторы исследования планируют использовать свой метод для охраны природы. Мониторинг eDNA поможет отслеживать, как меняется видовой состав и как человеческая деятельность — загрязнение, подводный шум — влияет на распространение животных. Особенно редких видов, которых трудно заметить при обычном наблюдении.