Silje Halvorsen se saginje i puni plastičnu flašu vodom iz jezera Gillsvannet, zaštićenog mesta za kupanje nedaleko od centra Kristijansanda.
Ovo je nešto što je radila mnogo puta ranije. U 2022. uzimala je mjesečne uzorke vode sa četrnaest lokacija u jezeru, a zatim svaka tri mjeseca do oktobra 2023. godine.
Cilj? Da pronađe tragove štuke i drugih vrsta koje mogu biti u jezeru. Štuke prirodno ne pripadaju Gillsvannetu, a vlasti su htele da ih eliminišu.
Tradicionalno, istraživači su koristili mreže, štapove za pecanje ili zamke da bi utvrdili koje vrste riba naseljavaju vodeno telo. Ovaj pristup može biti skup i dugotrajan, a može naštetiti ribi.
„Prikupljanje uzorka vode traje samo nekoliko minuta i ne uznemirava ribu. Metoda je i najosetljivija. Može da pruži informacije o tome koje su vrste bile prisutne u jezeru ili potoku u vreme uzimanja uzorka“, kaže Halvorsen. .
Njena doktorska teza se fokusirala na DNK životne sredine.
DNK je genetski materijal koji se nalazi u ćelijama svih živih organizama. Ona služi kao nacrt kako pojedinac raste, izgleda i funkcioniše. Svaki čovek, riba ili bakterija imaju svoj jedinstveni nacrt, ali oni postaju sličniji što su bliži genetski povezani.
DNK životne sredine je genetski materijal koji organizmi ostavljaju u životnoj sredini u obliku ćelija kože, kose ili drugih tkiva.
Vlasti u Kristijansandu odlučile su da Gillsvannet treba tretirati toksinom rotenonom kako bi se eliminisala štuka. Ovo ubija sve životinje koje dišu škrgama u vodi – ne samo štuku, već i druge ribe i neke insekte. To je drastičan tretman koji se ne sprovodi često.
Kao istraživač, Halvorsen želi da posmatra šta se dešava sa divljim životinjama pre, tokom i posle tretmana.
„Nismo pronašli druge studije koje bi se bavile celokupnim načinom na koji riblja zajednica reaguje na takav tretman. Obično se ispituje samo jedna vrsta koje želite da se rešite“, kaže Halvorsen.
Dan u polju je završen, a 14 litara vode iz Gillsvanneta stoji na klupi u laboratoriji.
Da bi izvukao sve male čestice iz vode, Halvorsen pumpa vodu kroz filter sa finim mrežama – za razliku od filtera za kafu. Filter hvata DNK svih organizama koji su se nalazili u blizini jezera kada je uzorak uzet.
Ali filter takođe hvata mnogo nebitnih ostataka. Da biste izvukli informacije iz uzorka, mora se očistiti. Filter se isecka na male komade i stavi u cev sa tečnošću koja izaziva pucanje ćelija. Halvorsen zatim dodaje hemikalije i filtrira tečnost kroz drugi mali filter da bi isprao neželjene čestice.
Konačno, ostaje joj čist DNK uzorak.
Otkrijte najnovije u nauci, tehnologiji i prostoru sa preko 100.000 pretplatnika koji se oslanjaju na Phis.org za dnevne uvide.
Prijavite se za naš besplatni bilten i dobijajte novosti o otkrićima,
inovacije i istraživanja koja su važna – dnevno ili nedeljno.
Korišćenje DNK životne sredine na ovaj način je relativno novo. Već je korišćen za pronalaženje bakterijskih zajednica u zemljištu i sedimentima, ali su istraživači 2008. počeli da ga koriste u vodi. Jedan od najnovijih dostignuća je da se može koristiti i sa uzorcima vazduha.
„Istraživači su ispitivali vlažan vazduh u zoološkim vrtovima sa eksponatima tropske klime gde se nalaze mikroskopske kapi vode u vazduhu, a DNK je prisutan u ovim kapljicama“, kaže Halvorsen.
Takođe je moguće procijeniti broj životinja u oblasti pomoću ove metode, ali istraživanje je još u ranoj fazi. Halvorsen je među onima koji su proučavali ovu aplikaciju, koja može biti korisna u radu sa retkim vrstama ili onima koji tek počinju da se uspostavljaju na novom mestu.
„Ograničenja DNK životne sredine su u tome što ne morate nužno znati da li je riba otkrivena u uzorku mrtva ili živa. Čak i ako se vrsta ne pojavi u uzorku, ona može i dalje biti prisutna. Međutim, što više uzoraka imate uzmite, sigurniji možete biti“, kaže ona.
Nazad u laboratoriji, nakon konačnog filtriranja, Halvorsen ima uzorak čiste DNK. Ali ovaj DNK može pripadati štukama, puževima ili čak mrtvim galebovima.
Da bi utvrdio da li uzorak sadrži DNK štuke, Halvorsen koristi metodu koja se zove lančana reakcija polimeraze u realnom vremenu (PCR). Ovo se dešava u beloj kutiji veličine kuhinjskog aparata, koja izgleda tačno kao nešto što biste očekivali da ćete naći u laboratoriji.
Istraživači su napravili komad slagalice koji se tačno uklapa sa DNK štuke, ali ne i bilo koje druge vrste. U PCR mašini, fragmenti DNK se dele na dva dela. Ako je DNK štuke prisutan, deo slagalice istraživača će se zakačiti za njega i emitovati fluorescentno svetlo koje detektuje mašina.
„Tretman rotenonom je funkcionisao kako je predviđeno. Čak i tri godine kasnije, u uzorcima ne nalazimo tragove štuke“, kaže Halvorsen.
Neke vrste su se ponovo uspostavile u vodi. Iz mora ili uzvodnih tokova vratile su se pastrmke, jegulje i štapići. Ipak, istraživači će nastaviti da prate jezero kako bi držali na oku ekosistem.
„Mislim da je važno da ribu i druge životinje ne posmatramo samo kao resurs koji možemo da iskoristimo. Ne samo da moramo da zaštitimo vrste koje želimo da uberemo i jedemo, već da razumemo da sve vrste imaju ulogu koja je važna za ekosistem. da funkcionišemo mi nemamo primarno pravo na sve“, kaže ona.
