27
Aug
2022

ดีเอ็นเอของแมลงหลายร้อยสายพันธุ์อยู่ในชาของคุณ

หากใบชาสามารถบอกเล่าเรื่องราวได้ พวกเขาจะวาดภาพปฏิสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นชั่วขณะหนึ่งพันครั้ง ผึ้งบินเข้าหาพวกมันขณะผสมเกสรดอกไม้ ตัวหนอนแทะพวกมันและสร้างรังอยู่ใกล้พวกมัน แมงมุมผูกใยกับพวกมัน

แต่ความสัมพันธ์ระหว่างพืชและสัตว์หลายอย่างไม่มีเอกสาร การทำรายการสัตว์ทุกตัวที่กินหรือผสมเกสรพืชที่กำหนดอาจต้องใช้เวลาและความพยายามอย่างมาก Henrik Krehenwinkelนักพันธุศาสตร์เชิงนิเวศที่ Trier University กล่าวว่า “มีปฏิสัมพันธ์ที่เฉพาะเจาะจงมากและเป็นการโต้ตอบที่คลุมเครือมาก ซึ่งเรารู้น้อยมากเพราะว่าโดยพื้นฐานแล้วไม่มีใครพยายามศึกษาเรื่องนี้มาก่อน”

แต่ Krehenwinkel นำทีมนักวิทยาศาสตร์ที่ค้นพบวิธีใหม่ในการเปิดเผยปฏิสัมพันธ์บางอย่างระหว่างพืชและสัตว์ พวกเขาซื้อชาและสมุนไพรจากร้านขายของชำ และทดสอบใบที่แห้งและบรรจุในหีบห่อเพื่อหาเศษ DNA ที่หลงเหลืออยู่เล็กน้อย ซึ่งเป็นวิธีที่เรียกว่า การวิเคราะห์ ดีเอ็นเอของสิ่งแวดล้อมหรือการวิเคราะห์ eDNA ในการศึกษาล่าสุด ของพวกเขา ซึ่งตีพิมพ์ในBiology Lettersทีมงานได้ค้นพบร่องรอยของสัตว์ขาปล้องชนิดต่างๆ มากกว่า 1200 ชนิดจากการวิเคราะห์ของพืชเพียง 4 ชนิด ได้แก่ ดอกคาโมไมล์ มิ้นต์ ชา และผักชีฝรั่ง วิธีนี้ใช้ได้กับพืชแห้งทุกชนิด ทำให้เป็นเครื่องมือที่ประเมินค่าไม่ได้สำหรับการตรวจสอบชนิดของแมลงที่ใกล้สูญพันธุ์และการติดตามการแพร่กระจายของศัตรูพืช

นักวิจัยเลือกชาและสมุนไพรสำหรับการศึกษา eDNA เนื่องจากผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่ทำจากชาเหล่านี้รวมถึงใบที่บดและตากให้แห้ง Krehenwinkel กล่าวว่า “ในตัวอย่างเช่น กาแฟ ซึ่งผ่านกระบวนการอย่างหนักมาก คุณอาจมี DNA เหลืออยู่น้อยมาก ดังนั้นเราจึงลองสิ่งที่เป็นธรรมชาติที่สุด”

นักวิทยาศาสตร์ได้สำรวจชั้นวางสินค้าที่ร้านขายของชำในท้องถิ่นเพื่อหาสมุนไพรและชาที่มีต้นกำเนิดจากทั่วทั้งสี่ทวีป พวกเขาซื้อผลิตภัณฑ์เดียวกันหลายรุ่น แต่จากแบรนด์ต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่าชาแต่ละใบมีแหล่งกำเนิดที่หลากหลาย ซึ่งจะเป็นการเพิ่มจำนวนสัตว์ขาปล้องที่หาได้ให้ได้มากที่สุด “โดยพื้นฐานแล้วฉันเพิ่งไปที่ร้านขายของชำสองแห่งและซื้อชาประเภทต่าง ๆ ที่พวกเขามี” Krehenwinkel กล่าว “พวกเขาคงคิดว่าฉันเป็นคนดื่มชาที่ค่อนข้างหนัก”

ทีมงานต้องพัฒนาวิธีการสกัดและขยาย DNA สัตว์ขาปล้องจากวัสดุพืชทั้งหมด ดีเอ็นเอส่วนใหญ่ในใบชามาจากต้นชานั่นเอง “น่าจะ 99.999 หรือประมาณนี้ เปอร์เซ็นต์ของ DNA ที่เราสกัดออกมาคือ DNA ของพืช และมีเพียงเศษเสี้ยวเล็กๆ ที่เหลือเท่านั้นที่เป็น DNA ของแมลง” Krehenwinkel อธิบาย “ซึ่งแน่นอนว่าดีสำหรับนักดื่มชา เพราะพวกเขาต้องการดื่มชาไม่ใช่แมลง”

เขาเสริมว่าแม้เพียงนาทีเดียวของ DNA สัตว์ขาปล้องก็เป็นสัญญาณที่ดีว่าชาจะไม่หยดด้วยยาฆ่าแมลง

นักวิจัยได้ค้นพบวิธีแยก DNA ของสัตว์ขาปล้องออกโดยการค้นหาลำดับสำคัญที่ต่างกันระหว่างสัตว์ขาปล้องกับพืช โดยเฉลี่ยแล้ว ทีมงานได้ค้นพบสัตว์ขาปล้องชนิดต่างๆ มากกว่าสองร้อยชนิดจากตัวอย่างชาแต่ละชนิด สัตว์เหล่านี้บางชนิดไม่สามารถจับคู่กับสายพันธุ์ที่รู้จักได้ โดยเน้นถึงความจำเป็นในการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับกลุ่มที่คลุมเครือและไม่ได้รับการศึกษาเพิ่มเติม แต่สิ่งที่ระบุโดยทั่วไปจะตรงกับการกระจายที่รู้จักของทั้งพืชและสัตว์ขาปล้อง ตัวอย่างเช่น ชามินต์มีดีเอ็นเอจากแมลงที่พบในภูมิภาคแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือที่ปลูกเปปเปอร์มินต์ของสหรัฐอเมริกา ในขณะที่ชาเขียวมีดีเอ็นเอจากแมลงที่มีถิ่นกำเนิดในเอเชียตะวันออก

ความสามารถในการวิเคราะห์ eDNA จากชาเชิงพาณิชย์จะช่วยให้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับแมลงจากทั่วโลกได้ง่ายขึ้น ตามที่Eva Egelyng Sigsgaardนักนิเวศวิทยาระดับโมเลกุลที่มหาวิทยาลัย Aarhus ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาครั้งนี้ ปัญหาที่พบบ่อยในการศึกษา eDNA จำนวนมากคือตัวอย่างที่มีปริมาณจำกัดซึ่งทีมนักวิจัยกลุ่มเล็กๆ สามารถรับได้ การใช้ชาและสมุนไพรที่ผลิตในเชิงพาณิชย์สามารถหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้โดยการใช้ประโยชน์จากโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่สำหรับการเก็บเกี่ยว การทำให้แห้ง และการขนส่งวัสดุจากพืช “คุณอาจพูดได้ว่าการสุ่มตัวอย่างเกิดขึ้นในระดับหนึ่งโดยบริษัทเหล่านี้ที่ผลิตผลิตภัณฑ์เหล่านั้นโดยไม่รู้ตัว” Sigsgaard กล่าว

การวิเคราะห์ DNA สัตว์ขาปล้องจากใบชาหรือวัสดุจากพืชแห้งอื่นๆ สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ติดตามการแพร่กระจายของแมลงที่ถือว่าเป็นศัตรูพืชได้ แมลงมักถูกขนส่งโดยไม่ได้ตั้งใจไปทั่วโลก โดยบังเอิญไปนั่งเรือสินค้า กระถางต้นไม้ หรือฟืน ในขณะที่ส่วนใหญ่จะไม่รอดจากการเดินทาง แต่บางชนิดก็ย้ายถิ่นฐานได้สำเร็จและไปสร้างความเสียหายให้กับป่าไม้หรือพืชผล ความสามารถในการตรวจจับชนิดพันธุ์ที่เป็นอันตรายได้ไม่นานหลังจากที่พวกมันปรากฏขึ้นในพื้นที่ใหม่สามารถช่วยเริ่มต้นกระบวนการจัดการก่อนที่ประชากรศัตรูพืชจะพุ่งสูงขึ้น

พืชแห้งชนิดอื่นๆ สามารถวิเคราะห์ได้โดยใช้วิธี eDNA เดียวกันจากการศึกษานี้ Krehenwinkel มีความสนใจเป็นพิเศษในการสกัด eDNA สัตว์ขาปล้องจากพืชแห้งที่เก็บรวบรวมเมื่อหลายสิบปีก่อนและเก็บไว้อย่างดีในคอลเล็กชันของพิพิธภัณฑ์ ผลลัพธ์ eDNA เหล่านั้นสามารถเปรียบเทียบได้กับพืชสมัยใหม่จากสถานที่เดียวกันเพื่อดูว่าสัตว์ขาปล้องชนิดใดได้มาและจากไป

ตามที่ Krehenwinkel วาดภาพไว้ การเปรียบเทียบตัวอย่างพืชทั้งเก่าและใหม่จะให้วิธีการ “ย้อนเวลากลับไปและทำความเข้าใจว่าชุมชนมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร” เลนส์ทางประวัติศาสตร์นี้อาจเป็นประโยชน์สำหรับความพยายามในการอนุรักษ์แมลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของการลดลงของแมลง ที่บันทึกไว้เมื่อเร็วๆ นี้ ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าแมลงหลายชนิดตกอยู่ในอันตรายอันเนื่องมาจากภัยคุกคาม เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความเสื่อมโทรมของแหล่งที่อยู่อาศัย พวกมันมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการวัดปริมาณของการสูญเสียเหล่านี้

Julie Lockwoodนักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัย Rutgers ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาครั้งนี้ ชี้ให้เห็นว่าการเปรียบเทียบ eDNA จากพืชทั้งเก่าและใหม่ยังสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบเมื่อมีการแนะนำสายพันธุ์แมลงเป็นครั้งแรก ไม่ว่าจะโดยตั้งใจหรือไม่ก็ตาม ในพื้นที่ใหม่ . “คำถามที่พบบ่อยคือ เมื่อไหร่ที่สายพันธุ์นี้ปรากฏตัวครั้งแรก?” เธออธิบายว่า “เราไม่รู้ เราได้รับบันทึกครั้งแรก: ครั้งแรกที่มีคนเห็นพวกเขา แต่นั่นอาจเป็นทศวรรษหลังจากที่พวกเขามาถึงครั้งแรก”

ทีมงานของ Krehenwinkel ต้องการใช้วิธีของพวกเขาเพื่อให้เด็ก ๆ สนใจในนิเวศวิทยาและการอนุรักษ์โดยให้วิธีการที่เป็นประโยชน์ในการวิจัยอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าการวิเคราะห์โมเลกุลที่เกิดขึ้นจริงต้องใช้อุปกรณ์ไฮเทคที่มีราคาแพง การรวบรวมและการทำให้แห้งในโรงงานก็ทำได้ง่ายๆ ที่บ้าน Krehenwinkel อธิบายว่ามีเพียงซองจดหมาย ถุง Ziploc และซองซิลิกาบางชนิด—เช่นซองที่มาในขวดยาเพื่อดูดซับความชื้น เด็ก ๆ สามารถรวบรวมและทำให้พืชแห้งอย่างรวดเร็วเพื่อใช้ในการวิจัย eDNA ในอนาคต

หน้าแรก

เครดิต
https://villanedelchev.com
https://gforcemaslak.com
https://newnormalcruising.com
https://guoyuzidian.com
https://DonClink.com
https://markovci-on.net
https://lesdromadairesdelespace.com
https://cheaptiffanyshoponline.com
https://FragAnesTis.com

Share

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published.