thuha19051234
Pearl
Từ những chiếc lá khô tàn tích, các nhà khoa học có thể theo dõi sâu bệnh cũng như suy giảm dân số của các loại côn trùng. Nếu những chiếc lá từ túi trà có thể kể câu chuyện của riêng chúng, sẽ có một bức tranh hàng nghìn tương tác động thực vật diễn ra trong chớp nhoáng.
Những con ong đậu trên lá khi đang thụ phấn cho hoa, sâu bướm đang cắn lá và xây tổ, nhện đang dệt nên mạng lưới của chúng.
Nhóm đã tìm thấy dấu vết của hơn 1.200 loài động vật chân đốt khác nhau từ việc phân tích chỉ 4 loại cây: hoa cúc, bạc hà, trà và mùi tây. Phương pháp này cũng có thể được áp dụng cho bất kỳ loại cây khô nào, làm cho nó trở thành một công cụ vô giá để theo dõi các loài côn trùng có nguy cơ tuyệt chủng, theo dõi sự lây lan của dịch hại cây trồng.
Trà và thảo mộc được lựa chọn cho nghiên cứu eDNA vì sản phẩm thương mại từ chúng bao gồm lá đã nghiền nát và sấy khô. Trong một mẫu như cà phê, được xử lý rất kỹ qua nhiều công đoạn, có thể chỉ còn lại rất ít DNA, nên những thứ càng tự nhiên càng tốt. Nhóm nghiên cứu đã lùng sục khắp các kệ hàng tại các cửa hàng tạp hóa địa phương để tìm các loại thảo mộc và trà có nguồn gốc từ khắp bốn châu lục. Họ mua nhiều phiên bản của cùng một sản phẩm nhưng từ các nhãn hiệu khác nhau để đảm bảo mỗi loại trà có nhiều nguồn gốc xuất xứ, điều này sẽ tối đa hóa số lượng động vật chân đốt có thể phát hiện.
Nhóm tiếp tục phát triển các phương pháp để tách chiết và khuếch đại DNA của động vật chân đốt từ tất cả các nguyên liệu thực vật. Phần lớn DNA trong lá trà là từ chính cây trà, phần trăm DNA được trích xuất là của thực vật, còn lại một phần nhỏ là từ côn trùng, điều này rõ ràng tốt hơn cho những người uống trà. Ngoài ra, chỉ một chút DNA của động vật chân đốt cũng là dấu hiệu tốt cho thấy trà không bị nhiễm thuốc trừ sâu.
Tuy nhiên, có thể còn những loài chưa biết đến, bên cạnh những mẫu đã xác định thường khớp với sự phân bố của cả thực vật và động vật chân đốt. Chẳng hạn như trà bạc hà chứa DNA từ côn trùng được tìm thấy ở vùng Tây Bắc Thái Bình Dương trồng bạc hà của nước Mỹ, trong khi trà xanh chứa DNA từ côn trùng có nguồn gốc từ Đông Á.
Việc phân tích eDNA từ các loại trà thương mại có thể giúp thu thập dữ liệu côn trùng từ khắp nơi trên thế giới trở nên dễ dàng hơn. Một vấn đề phổ biến trong nhiều nghiên cứu eDNA là khối lượng mẫu hạn chế mà một nhóm nhỏ các nhà nghiên cứu có thể lấy được. Tuy nhiên, dùng các loại trà và thảo mộc sản xuất thương mại sẽ tránh được vấn đề này, bằng cách tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có để thu hoạch, sấy khô và vận chuyển nguyên liệu thực vật.
Những cây khô khác cũng có thể phân tích bằng các phương pháp eDNA, Krehenwinkel đặc biệt quan tâm đến việc chiết xuất eDNA của động vật chân đốt từ cây khô được thu thập từ nhiều thập kỷ trước. Các kết quả eDNA sau đó có thể so sánh với kết quả của các loài thực vật hiện đại ở cùng địa điểm, để xem loài động vật chân đốt nào đã đến và đi ở các khu vực.
Những so sánh này còn mang đến một cách để “du hành ngược thời gian và hiểu các cộng đồng đã thay đổi như thế nào”. Từ đó sẽ giúp ích cho các nỗ lực bảo tồn côn trùng, đặc biệt là trong bối cảnh sự suy giảm côn trùng được ghi nhận gần đây. Tuy khoa học vẫn biết nhiều loài côn trùng đang gặp nguy hiểm do các mối đe dọa như biến đổi khí hậu, suy thoái môi trường sống, nhưng họ vẫn khó xác định mức độ những thiệt hại này.
>>> Làm phi hành gia không sướng như bạn tưởng.
Nguồn smithsonianmag
Những con ong đậu trên lá khi đang thụ phấn cho hoa, sâu bướm đang cắn lá và xây tổ, nhện đang dệt nên mạng lưới của chúng.
Trích xuất DNA côn trùng từ trà và thảo mộc
Henrik Krehenwinkel, một nhà di truyền học sinh thái tại Đại học Trier, đã khám phá ra một phương pháp mới xác định những tương tác giữa thực vật và động vật. Họ mua trà và thảo mộc từ một cửa hàng tạp hóa, kiểm tra lá khô để tìm những mảnh vụn còn sót lại của DNA, phương pháp này được gọi là phân tích DNA môi trường hoặc eDNA.Nhóm đã tìm thấy dấu vết của hơn 1.200 loài động vật chân đốt khác nhau từ việc phân tích chỉ 4 loại cây: hoa cúc, bạc hà, trà và mùi tây. Phương pháp này cũng có thể được áp dụng cho bất kỳ loại cây khô nào, làm cho nó trở thành một công cụ vô giá để theo dõi các loài côn trùng có nguy cơ tuyệt chủng, theo dõi sự lây lan của dịch hại cây trồng.
Trà và thảo mộc được lựa chọn cho nghiên cứu eDNA vì sản phẩm thương mại từ chúng bao gồm lá đã nghiền nát và sấy khô. Trong một mẫu như cà phê, được xử lý rất kỹ qua nhiều công đoạn, có thể chỉ còn lại rất ít DNA, nên những thứ càng tự nhiên càng tốt. Nhóm nghiên cứu đã lùng sục khắp các kệ hàng tại các cửa hàng tạp hóa địa phương để tìm các loại thảo mộc và trà có nguồn gốc từ khắp bốn châu lục. Họ mua nhiều phiên bản của cùng một sản phẩm nhưng từ các nhãn hiệu khác nhau để đảm bảo mỗi loại trà có nhiều nguồn gốc xuất xứ, điều này sẽ tối đa hóa số lượng động vật chân đốt có thể phát hiện.
Hàng trăm DNA động vật từ các mẫu trà khô
Các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách phân lập DNA của động vật chân đốt bằng cách tìm ra một trình tự chính khác nhau giữa động vật chân đốt và thực vật. Kết quả là họ phát hiện trung bình hơn hai trăm loại động vật chân đốt khác nhau từ mỗi mẫu trà.Tuy nhiên, có thể còn những loài chưa biết đến, bên cạnh những mẫu đã xác định thường khớp với sự phân bố của cả thực vật và động vật chân đốt. Chẳng hạn như trà bạc hà chứa DNA từ côn trùng được tìm thấy ở vùng Tây Bắc Thái Bình Dương trồng bạc hà của nước Mỹ, trong khi trà xanh chứa DNA từ côn trùng có nguồn gốc từ Đông Á.
Việc phân tích eDNA từ các loại trà thương mại có thể giúp thu thập dữ liệu côn trùng từ khắp nơi trên thế giới trở nên dễ dàng hơn. Một vấn đề phổ biến trong nhiều nghiên cứu eDNA là khối lượng mẫu hạn chế mà một nhóm nhỏ các nhà nghiên cứu có thể lấy được. Tuy nhiên, dùng các loại trà và thảo mộc sản xuất thương mại sẽ tránh được vấn đề này, bằng cách tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có để thu hoạch, sấy khô và vận chuyển nguyên liệu thực vật.
Hiểu được quá trình phát triển và tiến hóa của côn trùng
Kiểm tra DNA của động vật chân đốt từ lá trà hoặc các nguyên liệu thực vật khô có thể giúp theo dõi sự lây lan của côn trùng được coi là sâu bệnh. Nếu phát hiện được các loài gây hại ngay sau khi chúng xuất hiện ở một khu vực mới, có thể giúp khởi động quá trình quản lý trước khi quần thể dịch hại tăng vọt.Những cây khô khác cũng có thể phân tích bằng các phương pháp eDNA, Krehenwinkel đặc biệt quan tâm đến việc chiết xuất eDNA của động vật chân đốt từ cây khô được thu thập từ nhiều thập kỷ trước. Các kết quả eDNA sau đó có thể so sánh với kết quả của các loài thực vật hiện đại ở cùng địa điểm, để xem loài động vật chân đốt nào đã đến và đi ở các khu vực.
Những so sánh này còn mang đến một cách để “du hành ngược thời gian và hiểu các cộng đồng đã thay đổi như thế nào”. Từ đó sẽ giúp ích cho các nỗ lực bảo tồn côn trùng, đặc biệt là trong bối cảnh sự suy giảm côn trùng được ghi nhận gần đây. Tuy khoa học vẫn biết nhiều loài côn trùng đang gặp nguy hiểm do các mối đe dọa như biến đổi khí hậu, suy thoái môi trường sống, nhưng họ vẫn khó xác định mức độ những thiệt hại này.
>>> Làm phi hành gia không sướng như bạn tưởng.
Nguồn smithsonianmag
