Śledzenie DNA pomogło naukowcom dostrzec wczesne odkrycia rozprzestrzeniającej się inwazji ślimaków w Pensylwanii. Metodę tę można wykorzystać do wykrycia niechcianych stworzeń, zanim spowodują poważne szkody. W ten sposób ekolodzy mogą powstrzymać ich przed podbijaniem kolejnych miejsc.
Nowozelandzkie ślimaki błotne stały się globalnym szkodnikiem częściowo dlatego, że mogą rozmnażać się bezpłciowo – tylko jeden ślimak na nowym obszarze może zasadniczo sklonować się, aż na jednym jardzie kwadratowym znajdzie się 500 000 ślimaków. Są o długość gumki do ołówka, więc trudno je znaleźć, dopóki w danym miejscu nie będzie ich tak wiele, że prawie niemożliwe jest powstrzymanie ich rozprzestrzeniania się.
„To trochę dziwne, ponieważ jako inwazyjny ekolog nigdy tak naprawdę nie chcę tego znaleźć”, mówi Edward Levri, profesor Pennsylvania State University-Altoona i starszy autor nowego nauka opublikowane w tym tygodniu w czasopiśmie Inwazje biologiczne. „To ekscytujące uczucie, otwiera nam drzwi do wykorzystania tej technologii do wykrywania ślimaka na znacznie szerszą skalę”.
Levri i jego koledzy z powodzeniem wykorzystali DNA obecne w środowisku (co naukowcy nazywają DNA środowiskowym lub eDNA) do wytropienia maleńkich ślimaków. Ale w ciągu ostatniej dekady Levri spędził dużo czasu na szukaniu maleńkich łobuzów, przewracając kamienie i rzucając sieci. „To żmudny proces, a sukces jest bardzo ograniczony” – mówi Pogranicze.
Tak więc tym razem współpracował z głównym autorem badań Jamesem Woodellem, aby zebrać próbki wody z ośmiu różnych miejsc w Pensylwanii i przeszukać je w poszukiwaniu DNA ślimaków. Tak jak ludzie złuszczają komórki skóry pod prysznicem, ślimaki zrzucają DNA w wodzie. Naukowcy zastosowali technikę zwaną reakcją łańcuchową polimerazy lub PCR, aby amplifikować niewielkie ilości DNA ślimaka znajdującego się w próbkach wody. Używają barwnika, aby DNA świeciło, aby można je było wykryć za pomocą specjalnej maszyny.
Ostatecznie znaleźli eDNA ze ślimaków błotnych w pięciu z ośmiu lokalizacji, które pobrali. Od tego czasu Levri był w stanie wrócić i znaleźć prawdziwego nowozelandzkiego ślimaka błotnego w jednym z tych miejsc. Nie znalazł jeszcze ślimaków w innych miejscach — z powodu pandemii nie mógł przebywać w terenie tak często, jak by chciał. Chociaż istnieje możliwość, że część eDNA przywędrowała tam z innych lokalizacji, Levri i współautorzy mają nadzieję, że stan uzna odkrycia eDNA za wystarczający dowód do podjęcia działań.
„Z perspektywy ochrony wystarczy powiedzieć: „Hej, naprawdę powinniśmy być bardziej ostrożni z tymi miejscami” – mówi Maurine Neiman, profesor biologii na Uniwersytecie Iowa i jeden z autorów badania.
Ślimaki są na tyle małe, że mogą niezauważenie łapać się na sprzęcie wędkarskim, co jest jednym ze sposobów, w jaki rozprzestrzeniły się w Stanach Zjednoczonych i innych częściach świata (mogą też przyczepiać się na łodziach). Stan może wystawić znaki ostrzegające ludzi łowiących w tych miejscach, aby przedsięwziąć dodatkowe środki ostrożności, takie jak pewne czyszczenie woderów środki dezynfekujące zanim odwiedzą nowe łowisko (włożenie ich do zamrażarki na noc daje to samo).
Nowozelandzki ślimak błotny został po raz pierwszy znaleziony w Pensylwanii w 2013 roku w Spring Creek, a według Levriego są tam „miliony”. To zła wiadomość dla okolicznych ryb i ludzi, którzy lubią je łowić. Ślimaki są trudne do strawienia i wiadomo, że po zjedzeniu wychodzą na drugi koniec żywej ryby. Ponieważ są one słabym źródłem pożywienia, badania wykazały, że ryby, które je jedzą, tracą na wadze. Ślimaki wypierają również rodzime ślimaki i wodne owady. W niektórych przypadkach inwazyjne ślimaki stanowią 90 procent biomasy bezkręgowców w danym miejscu. To „niesamowite, że tylko jeden gatunek może zrobić”, mówi Levri.
„Te ślimaki są malutkie, ale wydają się mieć potencjał, aby wbić naprawdę duży cios ekologiczny w te zaatakowane ekosystemy” – mówi Neiman.
eDNA może pomóc naukowcom w znalezieniu ślimaków rok lub więcej wcześniej niż w innym przypadku. To daje ekologom kluczowy czas na powstrzymanie ślimaków, zanim ludzie nieświadomie przewiezą je do innych, wolnych od ślimaków miejsc. Jak mówi Levri, ekolodzy nie odnieśli większych sukcesów w pozbywaniu się ślimaków, kiedy już się pojawiły, więc jest to jeszcze jeden powód, aby przede wszystkim powstrzymać ich rozprzestrzenianie się.