우연히 공중에서 수집된 공중 DNA

May 26, 2023

이미 오염 테스트를 거친 모니터링 스테이션은 생물 다양성 감소를 매핑하는 두 가지 목적을 가질 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔습니다.

새로운 과학 논문에 따르면 올빼미부터 고슴도치, 곰팡이에 이르기까지 식물과 동물의 유전 물질이 전 세계 대기 질 모니터링 스테이션에 의해 무심코 유출되어 아직 개발되지 않은 '생물 다양성 데이터 저장소'가 생성되고 있다고 합니다.

전 세계적으로 수천 개의 공기 필터가 대기 중 중금속 및 기타 오염 물질을 지속적으로 테스트하고 있습니다. 과학자들은 이제 이 모니터링 네트워크가 머리카락, 깃털, 타액 및 꽃가루에서 공기 중 환경 DNA(eDNA)로 알려진 유전 물질의 보이지 않는 흔적을 포착하고 있다는 사실을 깨닫고 있습니다.

런던 공원과 에든버러 외곽 시골 지역에 있는 두 곳의 영국 대기질 측정소에서 eDNA를 테스트한 결과, 오소리, 겨울잠쥐, 올빼미, 고슴도치를 포함한 180종 이상의 곰팡이, 곤충, 포유류, 조류 및 양서류가 존재하는 것으로 나타났습니다. 그리고 매끄러운 영원. 톱풀, 데이지, 쐐기풀, 밀, 대두 및 양배추를 포함한 식물 eDNA도 수집되었습니다.

이 데이터는 과학자들에게 어떤 동물이 근처에 살고 있는지 알려줄 수 있으며 장기간에 걸쳐 대량의 지역 데이터를 축적함으로써 생물 다양성 감소를 모니터링하는 중요한 도구가 될 수 있습니다.

연구자들은 Current Biology에 발표된 논문에서 "이 인프라는 국가 규모의 고해상도 생물 다양성 데이터를 수집할 수 있는 엄청난 기회를 나타낼 수 있습니다."라고 썼습니다. "이것은 육상 생물 다양성 모니터링에 대한 우리의 접근 방식을 바꾸는 것입니다."

전 세계적으로 종 멸종이 증가하는 속도는 과학자들에게 큰 관심사입니다. 제1저자인 런던 퀸메리대학교 조앤 리틀페어(Joanne Littlefair)는 “이것의 잠재력은 아무리 강조해도 지나치지 않다”고 말했다. "거의 모든 국가에는 정부 소유 또는 민간, 그리고 많은 경우 두 가지 모두 일종의 대기 오염 모니터링 시스템이나 네트워크가 있습니다. 이는 생물 다양성을 대규모로 측정하는 방법에 대한 세계적인 문제를 해결할 수 있습니다."

대기 모니터링 네트워크 중 일부는 수십 년 동안 운영되어 왔으며 유럽, 아시아, 중미 및 북미에 집중되어 있지만 일부는 전 세계 남부에서도 발견됩니다.

eDNA 데이터 수집은 공기 질 모니터링 기능을 방해하지 않습니다. 연구자들은 주변 온도에 보관된 8개월 된 필터에서 여전히 eDNA를 수집할 수 있으며 냉동하면 수십 년 동안 지속될 수 있음을 발견했습니다. 그들은 이제 모니터링 스테이션에 포함된 eDNA 정보를 보존하기 위해 필터를 유지하도록 권장하고 있습니다.

영국 국립 물리 ​​연구소의 앤드류 브라운(Andrew Brown)과 논문 저자 중 한 명은 이렇게 말했습니다. "지난 20년 동안 나는 잠재적으로 유해한 오염 물질에 대한 인구의 노출을 평가하기 위해 대기 질 오염에 관해 연구해 왔습니다.

"이 매우 잘 확립된 네트워크가 완전히 다른 과학 분야에서 사용될 수 있다는 사실과 우리가 결코 생각하지 못했던 모든 숨겨진 잠재력을 가지고 있다는 사실을 발견하는 것은 매우 흥미로울 것입니다."

이번 연구는 캐나다 요크대학교 연구팀과 공동으로 진행됐다.

eDNA 샘플링은 생태 컨설턴트가 큰 볏 영원의 존재 여부를 조사하는 데 종종 사용하는 수생 생태계에서 더욱 발전됩니다. 룬드 대학의 과학자들은 공중 시스템을 사용하여 85종의 곤충으로부터 DNA를 수집할 수 있었고, 동물원 종도 주변 공기를 샘플링하여 식별했습니다.

이 모든 것은 카메라 트랩이나 음향 모니터링과 달리 동물이 근처에 있을 필요 없이 야생 동물을 추적하는 비침습적 방법을 열어줍니다. 이 최신 연구에 참여하지 않은 Lund University의 Fabian Roger 박사는 다음과 같이 말했습니다. "흥미로운 점은 이러한 필터가 기존 모니터링 네트워크에서 수집되어 채택될 수 있는 실행 중인 네트워크를 제공한다는 것입니다. 생물 다양성 모니터링.

그는 여전히 생물다양성 모니터링에서 데이터의 유용성에 의문이 있다고 말했습니다. "몇몇 종을 탐지하는 것은 더 넓은 지역을 대표하는 생물다양성 변화의 신호를 탐지하는 것과 동일하지 않습니다."