{"id":6672,"date":"2019-05-10T10:08:08","date_gmt":"2019-05-10T08:08:08","guid":{"rendered":"http:\/\/naukowy.blog.polityka.pl\/?p=6672"},"modified":"2019-05-10T11:46:50","modified_gmt":"2019-05-10T09:46:50","slug":"e-dna-eeee","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/2019\/05\/10\/e-dna-eeee\/","title":{"rendered":"e-DNA – eeee?"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>M\u00f3j przedostatni wpis by\u0142 poniek\u0105d sprawozdaniem z warsztat\u00f3w monitoringowych, w kt\u00f3rych bra\u0142em udzia\u0142, i tak si\u0119 sk\u0142ada, \u017ce ten te\u017c taki b\u0119dzie. Tym razem by\u0142em na warsztatach dotycz\u0105cych perspektyw technik identyfikacji molekularnej organizm\u00f3w w ocenie stanu \u015brodowiska wodnego.
\n
\nWarsztaty odby\u0142y si\u0119 na pocz\u0105tku maja we Wiedniu na Uniwersytecie Przyrodniczym (BOKU) i by\u0142y zorganizowane dla naukowc\u00f3w, kt\u00f3rzy cz\u0119sto nie najlepiej rozumiej\u0105 uwarunkowania pa\u0144stwowego monitoringu \u015brodowiska, i dla ekspert\u00f3w od monitoringu, kt\u00f3rzy niekoniecznie znaj\u0105 najnowsze osi\u0105gni\u0119cia ekologii, zw\u0142aszcza ekologii molekularnej. (Nieprzypadkowo napisa\u0142em „we Wiedniu”. Wiem, \u017ce w niekt\u00f3rych dialektach polskiego, \u0142\u0105cznie z tym, kt\u00f3ry w ostatnich stuleciach jest podstaw\u0105 wersji urz\u0119dowej i literackiej, przewa\u017ca wersja „w Wiedniu”, ale dla u\u017cytkownik\u00f3w mojego dialektu stolica przez sto par\u0119dziesi\u0105t lat by\u0142a w\u0142a\u015bnie we Wiedniu, wi\u0119c wiem lepiej, jak mam to m\u00f3wi\u0107 i pisa\u0107).<\/p>\n

Fakt, \u017ce gatunki czy wi\u0119ksze taksony mo\u017cna rozpoznawa\u0107 metodami molekularnymi, czy to przy u\u017cyciu swoistych dla gatunku odcink\u00f3w DNA, czy bia\u0142ek (np. izozym\u00f3w), nie zaskakuje. Ju\u017c w czasie studi\u00f3w mia\u0142em z tym do czynienia i ju\u017c wtedy zaciera\u0142 si\u0119 podzia\u0142 na kaloszowc\u00f3w i fartuchowc\u00f3w, o kt\u00f3rym kiedy\u015b pisa\u0142em<\/a>. Wsp\u00f3\u0142czesne seriale kryminalne w og\u00f3le za\u015b daj\u0105 wra\u017cenie, \u017ce wystarczy wrzuci\u0107 troch\u0119 materia\u0142u biologicznego do prob\u00f3wki i po paru godzinach ma si\u0119 kompletny portret dawcy tego materia\u0142u.<\/p>\n

Praktyka jest w wielu aspektach du\u017co bardziej skomplikowana i jeszcze niedopracowana, ale w innych jest nawet bardziej zaawansowana, ni\u017c si\u0119 mo\u017ce wydawa\u0107. Dotyczy to badania metagenom\u00f3w, w tym \u015brodowiskowego DNA (e-DNA). Pobiera si\u0119 np. biofilm (czytelnicy mog\u0105 go zna\u0107 jako zielony nalot na \u015bcianach akwari\u00f3w) i po do\u015b\u0107 rutynowej obr\u00f3bce w laboratorium biologii molekularnej mo\u017cna dosta\u0107 mo\u017ce nie portret, ale spis gatunk\u00f3w glon\u00f3w, kt\u00f3re ten nalot tworz\u0105.<\/p>\n

Tradycyjnie taki spis dosta\u0142oby si\u0119 po \u017cmudnej obr\u00f3bce w laboratorium hydrobiologicznym, kt\u00f3rej pierwszy etap polega\u0142by na sedymentowaniu, odwirowywaniu itd. glon\u00f3w, oddzielaniu ich od materia\u0142u, takiego jak piasek czy mu\u0142. Dzieleniu pr\u00f3by na dwie grupy \u2013 jedn\u0105 do analizy okrzemek, kt\u00f3r\u0105 si\u0119 przez par\u0119(na\u015bcie) godzin pra\u017cy w silnym utleniaczu (np. perhydrolu lub kwasie siarkowym), drug\u0105 do analizy pozosta\u0142ych glon\u00f3w. Nast\u0119pnie robieniu z tych pr\u00f3b preparat\u00f3w mikroskopowych i ich dok\u0142adnemu ogl\u0105daniu.<\/p>\n

W trakcie tego ogl\u0105dania w mikroskopie (\u017ceby to mia\u0142o sens: to nie jest mikroskop szkolny, tylko taki kosztuj\u0105cy oko\u0142o 100 tys. z\u0142) pr\u00f3buje si\u0119 uk\u0142ad pr\u0105\u017ck\u00f3w, p\u0142ytek \u015bciany kom\u00f3rkowej czy innych element\u00f3w anatomicznych dopasowa\u0107 do obrazk\u00f3w lub zdj\u0119\u0107 w kluczach do oznaczania gatunk\u00f3w. Gdy si\u0119 uda, zapisuje si\u0119 wyst\u0105pienie osobnika danego gatunku i przechodzi do kolejnego osobnika.<\/p>\n

Pierwsze wymaga pr\u00f3cz sprz\u0119tu i odczynnik\u00f3w sumiennego technika laboratoryjnego obs\u0142uguj\u0105cego ten sprz\u0119t. To drugie – przede wszystkim eksperta z wprawnym okiem, cho\u0107 oczywi\u015bcie obr\u00f3bka laboratoryjna te\u017c ma znaczenie. To pierwsze wydaje si\u0119 wi\u0119c prostsze i w miar\u0119 tanienia sprz\u0119tu i odczynnik\u00f3w pewnie b\u0119dzie zdobywa\u0107 coraz wi\u0119ksz\u0105 popularno\u015b\u0107. W badaniach naukowych ju\u017c zdobywa, w badaniach monitoringowych – jeszcze nie bardzo.\u00a0Opr\u00f3cz do\u015b\u0107 oczywistego czynnika, jakim jest ostro\u017cno\u015b\u0107 przed wprowadzaniem nowo\u015bci (a wi\u0119c czego\u015b nierutynowego, o nie do ko\u0144ca potwierdzonej jako\u015bci wynik\u00f3w) do bada\u0144, pod kt\u00f3rymi podpisuje si\u0119 urz\u0119dnik, s\u0105 inne, ca\u0142kiem merytoryczne powody.<\/p>\n

Spis gatunk\u00f3w jest ciekaw\u0105 informacj\u0105. Nie tylko katalogow\u0105. Dzi\u0119ki niemu mo\u017cemy prze\u015bledzi\u0107 inwazje gatunk\u00f3w czy ich lokalne wymieranie. Jaki\u015b gatunek w danym miejscu i czasie wyst\u0119puje albo nie. Jako wska\u017anik jako\u015bci \u015brodowiska jest to jednak informacja u\u0142omna. Owszem, je\u017celi mamy z jednego jeziora spis gatunk\u00f3w, w kt\u00f3rym s\u0105 same gatunki wyj\u0105tkowo wra\u017cliwe na zanieczyszczenia, a z drugiego takie, w kt\u00f3rym s\u0105 same gatunki znosz\u0105ce wszystko \u2013 mamy niez\u0142\u0105 informacj\u0119. To jednak sytuacja wyj\u0105tkowa dla warunk\u00f3w referencyjnych lub kompletnie zdegradowanych.<\/p>\n

Zwykle jest sytuacja po\u015brednia – gdy na spis trafi\u0105 i gatunki wskazuj\u0105ce na wod\u0119 czyst\u0105, i na zanieczyszczon\u0105. Je\u017celi wi\u0119c mamy spis, w kt\u00f3rym znajdzie si\u0119 rak szlachetny i gnojka wytrwa\u0142a (przeskoczy\u0142em z glon\u00f3w na bezkr\u0119gowce) albo sielawa i kara\u015b, niewiele wiemy. Ale gdy wiemy, \u017ce w jednej pr\u00f3bie mamy sto rak\u00f3w i jedn\u0105 gnojk\u0119, a w drugiej jednego raka i sto gnojek, mo\u017cemy powiedzie\u0107 co\u015b wi\u0119cej. Podobnie gdy mamy pr\u00f3b\u0119 jednogatunkow\u0105, dajmy na to nitkowatej sinicy, kt\u00f3rej w jednym poborze z\u0142owili\u015bmy np. jedn\u0105 ni\u0107, a w drugiej tysi\u0105c nici – te\u017c mo\u017cemy oszacowa\u0107 \u017cyzno\u015b\u0107 (a wi\u0119c prawdopodobne zanieczyszczenie) wody. Liczebno\u015b\u0107 ma znaczenie. Liczebno\u015b\u0107 wzgl\u0119dna (mi\u0119dzy gatunkami) i bezwzgl\u0119dna.<\/p>\n

O ile z wykrywaniem gatunk\u00f3w metody molekularne daj\u0105 sobie rad\u0119 lepiej lub gorzej, o tyle z szacowaniem liczebno\u015bci organizm\u00f3w daj\u0105 sobie rad\u0119 tylko gorzej. Intuicyjnie mo\u017cna przypuszcza\u0107, \u017ce im wi\u0119cej osobnik\u00f3w danego gatunku, tym wi\u0119cej kopii DNA znajdzie si\u0119 w pr\u00f3bie i tym wi\u0119cej odczyt\u00f3w marker\u00f3w molekularnych. Troch\u0119 tak, ale tylko troch\u0119. Rzeczywi\u015bcie, jest to jako\u015b proporcjonalne, ale na pewno nie jest to banalna zale\u017cno\u015b\u0107. Liczebno\u015bci absolutnej nie da si\u0119 w ten spos\u00f3b na razie obliczy\u0107. Od biedy po pewnych przeliczeniach przy r\u00f3\u017cnych za\u0142o\u017ceniach mo\u017cna pr\u00f3bowa\u0107 szacowa\u0107 liczebno\u015b\u0107 wzgl\u0119dn\u0105 gatunk\u00f3w. Te przeliczenia maj\u0105 np. uwzgl\u0119dni\u0107 to, \u017ce w \u015bwiecie glon\u00f3w nawet jednokom\u00f3rkowych z tej samej grupy r\u00f3\u017cnice w rozmiarze osobnik\u00f3w mog\u0105 by\u0107 wielokrotne, a wi\u0119c wi\u0119ksza liczba odczyt\u00f3w markerowej sekwencji DNA nie musi oznacza\u0107 wi\u0119kszej liczebno\u015bci osobnik\u00f3w.<\/p>\n

Ca\u0142kiem obiecuj\u0105ce s\u0105 pr\u00f3by szacowania wzgl\u0119dnej liczebno\u015bci du\u017cych organizm\u00f3w wodnych, takich jak ryby. Je\u017celi pobierzemy pr\u00f3by z dziesi\u0119ciu punkt\u00f3w jeziora i znajdziemy DNA p\u0142oci w sze\u015bciu z nich, szczupaka w dw\u00f3ch, a leszcza w dziewi\u0119ciu, uznanie, \u017ce mniej wi\u0119cej takie s\u0105 proporcje w liczebno\u015bci ryb w tym jeziorze, jest nie tak dalekie od prawdy. Przynajmniej nie tak dalekie, \u017ceby nie da\u0142o podobnych rezultat\u00f3w w ocenie stanu ichtiofauny. Oczywi\u015bcie tu te\u017c trzeba pewnych za\u0142o\u017ce\u0144, inaczej trzeba traktowa\u0107 odczyt gatunk\u00f3w samotniczych, a inaczej tworz\u0105cych du\u017ce \u0142awice. Prawda jest taka, \u017ce naprawd\u0119 samotnicze, pojedyncze osobniki i tak nie zostan\u0105 wykryte.<\/p>\n

Niemniej z r\u00f3\u017cnych bada\u0144 wynika, \u017ce o ile w tradycyjnych badaniach sk\u0142adu ichtiofauny zwykle w pojedynczym od\u0142owie znajduje si\u0119 \u2013 powiedzmy \u2013 po\u0142ow\u0119 gatunk\u00f3w w danym akwenie wyst\u0119puj\u0105cych i w miar\u0119 kompletny spis mo\u017cna utworzy\u0107 dopiero po paru latach bada\u0144, o tyle badanie marker\u00f3w DNA pozwala na wykrycie wszystkich tych gatunk\u00f3w w jednej serii pobor\u00f3w.<\/p>\n

Ale zaraz – po co identyfikowa\u0107 ryby po markerach DNA? Nie trzeba wielkiego specjalisty, \u017ce rozpozna\u0107 te kilka, g\u00f3ra kilkadziesi\u0105t gatunk\u00f3w ryb, kt\u00f3rych si\u0119 mo\u017cna spodziewa\u0107 w danym jeziorze czy rzece. Rzecz w tym, \u017ce do wykorzystania marker\u00f3w molekularnych nie trzeba mie\u0107 pr\u00f3b biologicznych pobranych wprost z organizm\u00f3w. Wystarczy tzw. e-DNA, czyli DNA p\u0142ywaj\u0105ce swobodnie w wodzie. W filmach detektywistycznych trzeba mie\u0107 a to cebulk\u0119 w\u0142osa, a to wy\u015bci\u00f3\u0142k\u0119 jamy ustnej. Je\u017celi chce si\u0119 zidentyfikowa\u0107 osobnika, to tak. \u017beby stwierdzi\u0107 gatunek, wystarczy mie\u0107 troch\u0119 kom\u00f3rek z nask\u00f3rka, kt\u00f3re spontanicznie odpadaj\u0105. Kr\u0119gowce trac\u0105 nask\u00f3rek w ka\u017cdym momencie. Niekt\u00f3re kr\u0119gowce i bezkr\u0119gowce wytwarzaj\u0105 taki czy inny \u015bluz. W wodzie p\u0142ywa ostatecznie tyle DNA, \u017ce wystarczy par\u0119 litr\u00f3w (z rozwojem techniki coraz mniej), \u017ceby zrobi\u0107 analiz\u0119 i dosta\u0107 spis gatunk\u00f3w.<\/p>\n

DNA poza \u017cywym organizmem mo\u017ce przetrwa\u0107 w wystarczaj\u0105cej formie tydzie\u0144, dwa. W wiecznej zmarzlinie mo\u017ce nawet trwa\u0107 tysi\u0105ce lat. W osadach w warunkach ch\u0142odu, braku \u015bwiat\u0142a i braku utleniaczy mo\u017ce te\u017c trwa\u0107 d\u0142ugo i s\u0105 ju\u017c robione analizy sk\u0142adu gatunkowego jezior na przestrzeni stuleci. W rzece mo\u017ce przenie\u015b\u0107 si\u0119 kilka kilometr\u00f3w, ale zwykle w wystarczaj\u0105cej do analiz ilo\u015bci i formie to co najwy\u017cej kilkaset metr\u00f3w, wi\u0119c ryzyko wykrycia gatunku, kt\u00f3ry \u017cyje w nieco innym miejscu (np. w potoku wpadaj\u0105cym do badanej rzeki), jest niewielkie. St\u0105d te\u017c opisana wcze\u015bniej mo\u017cliwo\u015b\u0107 szacowania wzgl\u0119dnej liczebno\u015bci na podstawie liczby miejsc ze stwierdzeniem. W istocie DNA wcale nie jest unoszone r\u00f3wnomiernie po akwenie i gdy w jeziorze s\u0105 np. plosa bardziej eutroficzne i oligotroficzne, da si\u0119 to pozna\u0107 po znajdowanym e-DNA ryb.<\/p>\n

Z drugiej strony fa\u0142szywe wyniki dodatnie wynikaj\u0105ce z takiego zanieczyszczenia pr\u00f3by zdarzaj\u0105 si\u0119. Bywa, \u017ce w jeziorze znajduje si\u0119 DNA pstr\u0105ga t\u0119czowego, powszechnie znajduje si\u0119 DNA \u0142ososia, a nieraz tu\u0144czyka. Nie oznacza to, \u017ce te gatunki naprawd\u0119 w tym jeziorze \u017cyj\u0105. Oznacza to, \u017ce fragmenty DNA mog\u0105 spokojnie przepasa\u017cowa\u0107 przez przew\u00f3d pokarmowy cz\u0142owieka (tak naprawd\u0119 ludzkie DNA jest jednym z najcz\u0119\u015bciej identyfikowanych w wodzie), kota, psa czy mewy. St\u0105d nale\u017cy do takich stwierdze\u0144 podchodzi\u0107 z odpowiedni\u0105 ostro\u017cno\u015bci\u0105.<\/p>\n

Z tym \u017ce najcz\u0119\u015bciej stwierdza si\u0119 ludzkie DNA – to nie zawsze prawda. Ono mog\u0142oby by\u0107 wykrywane, ale zwykle nie jest, bo si\u0119 go nie szuka. I tu jest jedna z wad metod identyfikacji po mikromacierzach DNA. S\u0105 metody, kt\u00f3re mog\u0105 pokaza\u0107 wszystko, przez co pokazuj\u0105 w praktyce szum informacyjny. W praktyce wi\u0119c zwykle stosuje si\u0119 wst\u0119pn\u0105 selekcj\u0119 i szuka tylko ju\u017c rzeczy spodziewanych i znanych.<\/p>\n

Ponadto nawet gdy nie robi si\u0119 tego typu selekcji, mo\u017ce ona zachodzi\u0107 na wst\u0119pnym etapie obr\u00f3bki i jest artefaktem technicznym. Ot\u00f3\u017c identyfikacja po DNA nie odbywa si\u0119 na zasadzie poszukiwania ig\u0142y w stogu siana. Pojedyncza ni\u0107 DNA z markerow\u0105 sekwencj\u0105 ma znikom\u0105 szans\u0119 by\u0107 odkryt\u0105. Najpierw DNA si\u0119 namna\u017ca w procesie PCR. (Wydaje mi si\u0119 to tak\u0105 oczywisto\u015bci\u0105, \u017ce nie b\u0119d\u0119 tego rozwija\u0142). Nie namna\u017ca si\u0119 go jednak ot tak, ale wybiera si\u0119 te fragmenty nici, kt\u00f3re zawieraj\u0105 interesuj\u0105c\u0105 nas sekwencj\u0119. Do tych fragment\u00f3w przyczepiane s\u0105 startery. Fragment bez startera nie b\u0119dzie replikowany (ewentualnie b\u0119dzie w nieistotnym stopniu).<\/p>\n

I tu te\u017c jest pies pogrzebany. Startery s\u0105 specyficzne dla szukanych sekwencji, a wi\u0119c w tym przypadku dla marker\u00f3w gatunk\u00f3w. Je\u017celi do prob\u00f3wki wrzucimy tylko startery specyficzne dla szczupaka, nawet je\u017celi w pr\u00f3bce w wi\u0119kszo\u015bci b\u0119dzie DNA p\u0142oci, ale b\u0119d\u0105 jakie\u015b ilo\u015b\u0107 DNA szczupaka, ostatecznie dostaniemy du\u017c\u0105 ilo\u015b\u0107 DNA szczupaka, a ilo\u015b\u0107 DNA p\u0142oci mo\u017ce okaza\u0107 si\u0119 niewykrywalna.<\/p>\n

Z ka\u017cdym badaniem biblioteka marker\u00f3w (i odpowiadaj\u0105cych im starter\u00f3w) mo\u017ce powi\u0119kszy\u0107 si\u0119 o kolejny gatunek. W przypadku ryb stosowanych w monitoringu w krajach europejskich biblioteka tzw. kod\u00f3w kreskowych DNA obejmuje ju\u017c 100 proc. Jednak w przypadku okrzemek fitobentosowych to dopiero 30 proc. Specyficzna sytuacja jest w przypadku bezkr\u0119gowc\u00f3w bentosowych, bo znane s\u0105 markery kilkudziesi\u0119ciu procent gatunk\u00f3w, przy czym to \u015brednia i w jednych grupach to mo\u017ce zbli\u017ca\u0107 si\u0119 do 100 proc., a w innych osi\u0105ga\u0107 ledwie kilkana\u015bcie.<\/p>\n

Natomiast w wielu krajach obecnie w monitoringu oznacza si\u0119 bezkr\u0119gowce tylko do poziomu rodziny, nie zwa\u017caj\u0105c na konkretny gatunek, a markery dla rodzin s\u0105 ju\u017c znane w 100 proc. Z niekt\u00f3rymi grupami jest wi\u0119kszy problem – mimo wszystko. W zasadzie nie wiem te\u017c, jak to jest z dost\u0119pno\u015bci\u0105 e-DNA tych grup, u kt\u00f3rych liczba kom\u00f3rek cia\u0142a jest w zasadzie sta\u0142a i nie ma ci\u0105g\u0142ego z\u0142uszczania si\u0119 nask\u00f3rka czy wydzielania \u015bluzu (tak jest w przypadku organizm\u00f3w zwanych kiedy\u015b oble\u0144cami).<\/p>\n

Jak pisa\u0142em<\/a> przy okazji odkrycia w trakcie monitoringu okrzemki Diatoma polonica<\/em>, czasem wyst\u0119powanie gatunku dot\u0105d nieznanego nie ma wi\u0119kszego znaczenia dla klasyfikacji jako\u015bci w\u00f3d, a czasami to w\u0142a\u015bnie ten nieznany dominuje i decyduje o ocenie. Je\u017celi w pr\u00f3bie wi\u0119kszo\u015b\u0107 DNA nie da si\u0119 przypisa\u0107 do sekwencji zgromadzonych w bazie danych, to mo\u017ce by\u0107 dla naukowc\u00f3w impuls do dalszych bada\u0144, ale dla administracji to problem.<\/p>\n

Naukowcy badaj\u0105cy DNA (wszystko jedno, czy z pobranych organizm\u00f3w, czy e-DNA) nieraz tworz\u0105 quasi-taksony dla nieznanych sekwencji. W takich badaniach zreszt\u0105 raczej si\u0119 m\u00f3wi o operacyjnych jednostkach taksonomicznych (OTU), a nie o gatunkach. Badacze eksploruj\u0105cy ten teren otwarcie m\u00f3wi\u0105, \u017ce opcja, kt\u00f3r\u0105 najch\u0119tniej przyj\u0119liby urz\u0119dnicy, czyli stosujemy identyfikacj\u0119 molekularn\u0105, bo jest lepsza ni\u017c mikroskopowa, ale tak oznaczone gatunki nadal podstawiamy do ju\u017c zatwierdzonych w rozporz\u0105dzeniach wzor\u00f3w – mo\u017ce nie by\u0107 najlepsza. Niekt\u00f3rzy uwa\u017caj\u0105, \u017ce niewa\u017cne, czy dana sekwencja DNA nale\u017cy do b\u017adzi\u0105gwy malutkiej czy b\u017adzi\u0105gwielca pospolitego. Wa\u017cne, \u017ce tak\u0105 znajdujemy w wodach o \u015bredniej zawarto\u015bci azotu, a drug\u0105 w wodach o wysokiej i trzeba stworzy\u0107 nowe wska\u017aniki oparte na mniej lub bardziej enigmatycznych OTU.<\/p>\n

Jest jeszcze jeden problem nie do przeskoczenia (przynajmniej na obecnym etapie rozwoju technicznego). W przypadku ryb wa\u017cny jest nie tylko zestaw gatunk\u00f3w i ich proporcje. Wa\u017cna jest te\u017c demografia. Co z tego, \u017ce w rzece mamy mn\u00f3stwo \u0142ososi, a wi\u0119c gatunku raczej czystolubnego, skoro mamy tylko doros\u0142e osobniki? Je\u017celi nie ma m\u0142odych, co\u015b jest nie tak (np. brak miejsc na tar\u0142o). W ramowej dyrektywie wodnej jest wpisane wprost, \u017ce dobry stan ekologiczny wyra\u017ca si\u0119 te\u017c odpowiedni\u0105 struktur\u0105 wiekow\u0105 ryb. Niekt\u00f3re kraje w swoich metodach to tak naprawd\u0119 ignoruj\u0105, wiele, w tym Polska, sprowadza to do zasady \u2013 osobnik poni\u017cej 15 cm jest m\u0142ody, a powy\u017cej \u2013 doros\u0142y (wiek ryby poznaje si\u0119 po oczach \u2013 im dalej oczy s\u0105 od ogona, tym ryba starsza). Markery DNA nie rozpoznaj\u0105 wieku, nawet szacowanego w tak uproszczony spos\u00f3b.<\/p>\n

Nikt jednak nie m\u00f3wi, \u017ce metody identyfikacji molekularnej musz\u0105 wyczerpywa\u0107 temat. W przypadku fitoplanktonu jego obfito\u015b\u0107 bezwzgl\u0119dna jest kluczowa. W wodach morskich jest nawet wa\u017cniejsza od sk\u0142adu taksonomicznego. Obecnie mierzy si\u0119 j\u0105 na dwa sposoby \u2013 zliczaniem osobnik\u00f3w i mno\u017ceniem przez standardow\u0105 obj\u0119to\u015b\u0107 kom\u00f3rki danego gatunku oraz pomiarem st\u0119\u017cenia chlorofilu w wodzie. W tym przypadku mo\u017cna by nadal szacowa\u0107 biomas\u0119 przez pomiar ilo\u015bci chlorofilu, a oznaczanie sk\u0142adu taksonomicznego pod mikroskopem zast\u0105pi\u0107 metodami molekularnymi. W przypadku fitobentosu, bezkr\u0119gowc\u00f3w i ryb wystarczy liczebno\u015b\u0107 wzgl\u0119dna. U tych ostatnich mo\u017cna by wykorzysta\u0107 metody hydroakustyczne. Obecne echosondy s\u0105 w stanie oszacowa\u0107 nawet niekt\u00f3re gatunki, ale to ma\u0142o wiarygodne, natomiast ca\u0142kiem nie\u017ale nadaj\u0105 si\u0119 do szacowania rozmiar\u00f3w ryb, a to ju\u017c nie jest dalekie od obecnego uproszczonego szacowania wieku. Tu te\u017c by\u0142oby wi\u0119c pole do jakich\u015b metod hybrydowych.<\/p>\n

Niekt\u00f3rzy eksperci s\u0105 bardzo sceptyczni, zw\u0142aszcza w przypadku ryb. Uwa\u017caj\u0105, \u017ce obecne metody, cho\u0107 pracoch\u0142onne, daj\u0105 lepsz\u0105 informacj\u0119. Z\u0142owiwszy ryb\u0119, mo\u017cna j\u0105 wzi\u0105\u0107 do r\u0119ki, zmierzy\u0107 (tak jak na zdj\u0119ciu w niegdysiejszym wpisie<\/a>), zwa\u017cy\u0107, zobaczy\u0107, czy ma jakie\u015b paso\u017cyty, egzemy itd. To znacznie wi\u0119cej, ni\u017c da si\u0119 dowiedzie\u0107 metodami molekularnymi.<\/p>\n

Z drugiej strony tradycyjne metody s\u0105 kontrowersyjne ze wzgl\u0119d\u00f3w etycznych i ekologicznych. Ryby po elektropo\u0142owie zwykle mimo chwilowego szoku prze\u017cywaj\u0105, ale nieraz taka obr\u00f3bka oznacza ich \u015bmier\u0107 po paru dniach na skutek otar\u0107 sk\u00f3ry itp. rzeczy, kt\u00f3re u\u0142atwiaj\u0105 infekcje, \u0142\u0105cznie z tym, \u017ce np. wyci\u0105gni\u0119cie ryby z wody o temperaturze bliskiej zera na r\u0119k\u0119 o temperaturze trzydziestu paru stopni Celsjusza te\u017c nie jest bez znaczenia (fragment z dedykacj\u0105 dla mi\u0142o\u015bnik\u00f3w metody \u201ez\u0142ap i wypu\u015b\u0107\u201d).<\/p>\n

Ryby po po\u0142owie sieciami skrzelowymi prze\u017cywaj\u0105 tylko w raportach, w rzeczywisto\u015bci wracaj\u0105 do \u015brodowiska jako martwa materia organiczna. A taki po\u0142\u00f3w trzeba wykonywa\u0107 regularnie. Gdyby nawet zignorowa\u0107 te obiekcje, pozostaje kwestia kompletno\u015bci takiego po\u0142owu. Ot\u00f3\u017c taki po\u0142\u00f3w zawsze jest mniej lub bardziej wyrywkowy. Gatunki \u017cyj\u0105ce przy dnie czy mniej wra\u017cliwe na narkoz\u0119 elektryczn\u0105 i tak si\u0119 nie z\u0142api\u0105. W ich przypadku tradycyjne metody wcale nie daj\u0105 lepszej informacji, bo dla tradycyjnych metod te ryby s\u0105 niewidzialne. Poza tym przy odpowiednich starterach mo\u017ce okaza\u0107 si\u0119, \u017ce du\u017co lepiej da si\u0119 oszacowa\u0107 stopie\u0144 zapaso\u017cycenia populacji (nawet je\u017celi nie zobaczy si\u0119 konkretnego paso\u017cyta na konkretnej rybie).<\/p>\n

Teoretyzowanie to jedno, a praktyka – drugie. Wiadomo, \u017ce na konferencjach i w publikacjach prezentuje si\u0119 to, co si\u0119 uda\u0142o, a nie wspomina o tym, co nie. Niemniej w co najmniej paru przypadkach bada\u0144 pilota\u017cowych testowano klasyfikacj\u0119 po identyfikacji tradycyjnymi metodami i klasyfikacj\u0119 z u\u017cyciem DNA i wyst\u0119puje ca\u0142kiem du\u017ca zbie\u017cno\u015b\u0107. W zwi\u0105zku z tym od dw\u00f3ch lat Anglia, a od tego roku Szkocja przesz\u0142y na metody DNA w ocenie stanu fitobentosu okrzemkowego (Walia i Irlandia P\u00f3\u0142nocna nie da\u0142y si\u0119 przekona\u0107 i uzna\u0142y, \u017ce w ich skali identyfikacja mikroskopowa b\u0119dzie ta\u0144sza). Na razie to awangarda. Reszta Europy nie musi si\u0119 spieszy\u0107, cho\u0107 to pewnie kwestia kilku(nastu) lat, zanim pozosta\u0142e kraje zaczn\u0105 si\u0119 ku temu sk\u0142ania\u0107.<\/p>\n

A Polska? Na razie nie wiadomo. Warsztaty zorganizowano w ramach sieci naukowej DNAqua-Net. W tej sieci s\u0105 polscy naukowcy, ale z tego, co wiem, zajmuje ich raczej bior\u00f3\u017cnorodno\u015b\u0107 ni\u017c monitoring. St\u0105d na warsztatach ich nie by\u0142o i w\u015br\u00f3d autor\u00f3w publikacji z tego zakresu te\u017c niezbyt si\u0119 pojawiaj\u0105. Z kolei naukowcy, kt\u00f3rzy dotychczas tworzyli metody monitoringu biologicznego, jak dot\u0105d wydaj\u0105 si\u0119 przywi\u0105zani do metod, kt\u00f3re ju\u017c znaj\u0105.<\/p>\n

ilustracja: Paw\u0142owski i in. (2018), licencja\u00a0CC BY-NC-ND 4.0<\/a><\/em><\/p>\n