ברקוד DNA חושף מגוון מינים נסתר

כדור הארץ הוא כוכב לכת כמעט בלתי נתפס במונחים של מינים. חוקרים זיהו בין שניים לשלושה מיליון מינים, אך ישנם רבים נוספים שאיננו יודעים עליהם דבר.

המינים הלא ידועים נקראים 'חומר אפל ביולוגי', בהשאלה מונח מהאסטרופיזיקה.

אנו רוצים להדגים כיצד אנו יכולים להשיג סקירה טובה יותר של חומר אפל ביולוגי על ידי שימוש בברקוד DNA".

אמילי הארטופ, פרופסור חבר

ברקוד DNA, במקרה הזה מה שנקרא 'מגה-ברקוד', אולי נשמע מסתורי, אבל זה לא באמת. נחזור לזה בהמשך. ראשית, הבה נבחן מדוע איננו יודעים מספיק עדיין.

מדוע מינים מסוימים נותרים לא ידועים

הארטופ עובדת במחלקה להיסטוריה של הטבע, שהיא חלק מהמוזיאון הנורבגי למדעי הרוח והטכנולוגיה (NTNU). במחלקה היא מוקפת בעמיתים שרגילים גם לגלות מינים חדשים, וסביר להניח שלא ייגמרו להם משימות חדשות בקרוב.

"חומר אפל ביולוגי קיים לעתים קרובות בקבוצות המורכבות ממינים מרובים מאוד שעדיין לא חקרנו לעומק", אמר הרטופ.

ישנן סיבות רבות מדוע איננו יודעים יותר מאיתנו, וחלקן בעלות אופי מעשי בלבד.

רבים מהמינים הלא מזוהים הללו נמצאים באוקיינוס ​​או בחלקים אחרים של העולם שקשה לגשת אליהם לחוקרים. גם לא כל המינים הללו נמצאים במספרים גדולים, כך שלא תמיד קל למצוא אותם.

וזה לא כל ההסבר: גם בחלקים בעולם שבהם יש חוקרים מסורים כבר מאות שנים, כמו אירופה וצפון אמריקה, אנחנו עדיין רחוקים מלקבל סקירה מלאה.

"ניתן למצוא את המינים הלא ידועים האלה בכל מקום", אמר הארטופ.

משימה ענקית ואין מספיק מומחים

חוסר בחוקרים שהוכשרו בתחום מומחיות זה הוא ללא ספק בעיה. המשימה פשוט כל כך גדולה שאין מספיק מומחים ביחס לעומס העבודה.

הערכה נפוצה היא שיש כמעט תשעה מיליון מינים על הפלנטה שלנו, אבל אנחנו לא יודעים בוודאות, ומספרים שזה לא כולל חיידקים ואורגניזמים חד-תאיים אחרים. בכל מקרה, עדיין נותר הרבה יותר לגלות ממה שאנחנו כבר יודעים.

זיהוי מין הוא לא משהו שפשוט כל אחד יכול לעשות. ישנם מינים רבים בחוץ שרוב האנשים יחשבו שנראים זהים.

שיטה חדשה המקלה על העבודה

למרבה המזל, הביולוגים החלו להשתמש בשיטה חדשה ויעילה בשנים האחרונות: ברקוד DNA.

"בברקוד DNA, אתה צריך רק מעט דנ"א כדי לזהות מין", הסביר הרטופ.

לאחר מכן ניתן להשוות את הרצף הקטן הזה של DNA מול מסד נתונים של DNA ממינים שכבר תוארו ונרשמו. כדי להיות בטוח שמין חדש, מסד הנתונים של ה-DNA חייב להיות שלם עם מינים מוכרים מהקבוצה שאליה אתה משווה. העבודה למילוי ספריית העיון מתבצעת ברציפות באמצעות פרויקטים לאומיים ובינלאומיים.

נמצאו מספר גדול של חרקים לא ידועים

החוקרים במחקר זה התרכזו בחרקים בשוודיה. הם אספו זבובים מ-37 בתי גידול בסך הכל בארבע תקופות שונות של השנה. בסופו של דבר הם קיבלו 31,800 דגימות DNA לניתוח והשיגו תוצאות טובות מאוד.

"לדוגמה, מצאנו בסך הכל 549 מינים פוטנציאליים שונים של זבוב נחש. זוהי צפיפות וגיוון גבוהים באופן מפתיע", אמר הרטופ.

בעבר, רק 374 ממינים אלה של זבובי נחש (Phoridae) היו ידועים, כלומר 175 מינים היו חדשים בשוודיה.

שינויים סביבתיים משפיעים על הרכב המינים

נתוני המקור גם נותנים לחוקרים הזדמנות לגלות כיצד וריאציות סביבתיות שונות משפיעות על הרכב המינים באזור.

"לגבי זבובי הגל, רואים ששכיחותם של המינים השונים מושפעת מגורמי אקלים. למשל, נראה ש-29 אחוז מהמינים מגיבים בחיוב לעלייה בטמפרטורה הממוצעת, בעוד ש-18 אחוז מגיבים בשלילה, "אמר הארטופ.

חשוב ליצור במהירות סקירה כללית

"חשוב להשיג סקירה כללית של המגוון הביולוגי שסביבנו. המשמעות היא שעלינו לחקור את הקבוצות הלא בולטות, אך עשירות המינים. אנו חיים בתקופה שבה המגוון הביולוגי נמצא בסכנה, כולל המינים הלא ידועים", אמר הפרופסור. .

על פי הפלטפורמה הבין-ממשלתית למדע-מדיניות בנושא שירותי מגוון ביולוגי ושירותי מערכת אקולוגית (IPBES), האיום הגדול ביותר על המגוון הביולוגי הוא אובדן בית גידול, למשל עקב פיתוחים או ניקוז שטחי ביצות. האיום השני בגודלו הוא ניצול מינים, כגון ציד אחר בשר שיחים, כריתת עצים או דיג יתר. ואז מגיעים שינויי אקלים, זיהום והתפשטות המינים לאזורים שבהם הם לא שייכים.

בבסיס כל זה אוכלוסייה אנושית הולכת וגדלה עם צרכים הולכים וגדלים. חיוני לזהות אילו מינים קיימים בפועל, ושם ברקוד ה-DNA ימלא תפקיד חשוב מאוד.

"אנו רואים ששיטה זו יכולה לעזור לנו להשיג במהירות וביעילות סקירה כללית של המין. הגיע הזמן לחקור את החומר האפל הביולוגי", סיכם הארטופ.