जानवरों को बिना देखे अध्ययन करने की कल्पना करें। क्या वह आवाज़ भद्दी लगती है? हमारे जैसे लोगों के लिए, जो पहले जीव विज्ञान में रुचि रखते थे क्योंकि हम जानवरों से प्यार करते हैं और उनका अध्ययन करने का आनंद लेते हैं, हाँ, यह एक खराब सौदा जैसा लगता है। फिर भी, यदि आप सोचते हैं कि अपराध स्थल पर डीएनए साक्ष्य की तलाश में फॉरेंसिक जांचकर्ता क्या करते हैं, या जब मरीज के रक्त में एक रोगज़नक़ का पता लगाते हैं, तो डॉक्टर क्या करते हैं, यह ठीक यही है: वे जीवन रूपों का पता लगाए बिना उन्हें देखते हैं।
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डीएनए जीवन का ब्लू प्रिंट है। यह पृथ्वी पर लगभग हर जीव में मौजूद है, और हम आमतौर पर इसे ऊतक के टुकड़े या रक्त के नमूने से निकालकर अध्ययन करते हैं। लेकिन डीएनए, वास्तव में, हर जगह है: जानवरों ने इसे लगातार बहाया, जब वे खुद को खरोंच करते हैं, जब वे मूत्र, अंडे, लार, मलमूत्र छोड़ते हैं और निश्चित रूप से, जब वे मर जाते हैं। हर वातावरण, आपके बिस्तर से लेकर महासागरों के सबसे गहरे अवकाश तक, "जैविक धूल" से भरा हुआ है, जिसमें ज्यादातर सेलुलर सामग्री होती है, जिसमें जीवों का डीएनए होता है जो इसे पीछे छोड़ देते हैं। इसे हम "पर्यावरणीय डीएनए" या eDNA कहते हैं।
तेजी से, सटीक और सस्ती तकनीक द्वारा सहायता प्राप्त, वैज्ञानिकों ने हाल के वर्षों में कई वातावरणों से इस ट्रेस डीएनए को अनुक्रमित करने के लिए शुरू किया है। और यह "सूक्ष्म" दृष्टिकोण भी वैज्ञानिकों के लिए उपयोगी साबित हुआ है जो समुद्र के रूप में विशाल वातावरण की जांच कर रहे हैं।
बहामास में एक हथौड़ा के साथ जुडिथ तैराकी: शार्क का सर्वेक्षण करना कठिन होता है और समुद्र के विशाल होने पर ट्रैक करना। (निकोलो रोक्ताग्लिआटा, लेखक प्रदान) कई समुद्री जानवर बड़े, दुर्लभ, मायावी और अत्यधिक मोबाइल हैं। शार्क एक स्पष्ट उदाहरण हैं: महासागरों में वे बायोमास का एक छोटा सा हिस्सा बनाते हैं, उनमें से अधिकांश को पकड़ना बहुत मुश्किल होता है, और जब से हमने समुद्र में निकलना शुरू किया है तब से वे मनुष्यों के साथ संघर्ष में हैं। कुछ अपवादों के साथ, वे हमसे बचते हैं, और हमारी वजह से कई लोगों के विलुप्त होने का खतरा बन गया है।
यही कारण है कि हमने सोचा कि यह देखना दिलचस्प होगा कि, बस समुद्र के पानी की कुछ बोतलों (और डीएनए के टुकड़े) का नमूना लेकर, हम तेजी से शार्क की उपस्थिति और वितरण का नक्शा बना सकते हैं, बिना जंगली पीछा या रोजगार के समय और संसाधन के बिना- गहन शार्क मछली पकड़ने के तरीके। हमें यह पता लगाने में खुशी हुई कि वास्तव में, यह संभव था, और विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों में विभिन्न प्रजातियों का पता लगाया जा सकता था, हालांकि जो क्षेत्र मनुष्यों से अधिक प्रभावित हुए थे, उनमें शार्क की उपस्थिति कम दिखाई देगी।
बेलीज में स्टेफनो का नमूना (जूडिथ बकर, लेखक प्रदान) लेकिन शार्क मॉनिटरिंग के लिए इस ईडीएनए दृष्टिकोण की दक्षता का सही माप केवल तब ही पता चलेगा जब स्थापित, आज़माए गए-परीक्षण किए गए तरीकों के विपरीत, जैसे स्कूबा-डाइविंग विज़ुअल सेंसरस या बैटेड अंडरवाटर कैमरा रिकॉर्डिंग।
यह हमारे सबसे हालिया अध्ययन का फोकस था, जो न्यू कैलेडोनिया, फ्रांस, ऑस्ट्रेलिया और अमेरिका के दक्षिण प्रशांत द्वीपसमूह में स्थित सहयोगियों के साथ आयोजित किया गया था, और अब जर्नल साइंस एडवांसेज में प्रकाशित हुआ है। परिणाम बहुत ही रोमांचक थे: कुछ हफ्तों में एकत्र किए गए 22 पानी के नमूनों में दो वर्षों में सैकड़ों baated पानी के नीचे कैमरा टिप्पणियों से अधिक शार्क का पता चला, और दशकों की अवधि में हजारों स्कूबा डाइव करते हैं। पर्यावरणीय डीएनए के माध्यम से पाई जाने वाली प्रजातियों में से लगभग आधी प्रजातियों को पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके बिल्कुल नहीं पाया जा सकता है। जबकि ईडीएनए लगभग 90 प्रतिशत नमूनों में कुछ शार्क की उपस्थिति का पता लगा सकता था, पानी के भीतर के कैमरे केवल 50 प्रतिशत से अधिक का प्रबंधन कर सकते थे, और स्कूबा डाइविंग लगभग 15 प्रतिशत।
न्यू कैलेडोनिया: सिर्फ 22 eDNA पानी के नमूनों (लाल सितारों) ने कई कैमरा रिकॉर्डिंग (नीला) या स्कूबा डाइव्स (हरा) की तुलना में अधिक शार्क का पता लगाया। (बूसरी और बकर एट अल (2018)) दिलचस्प बात यह है कि ईडीएनए ने प्राचीन और प्रभावित दोनों क्षेत्रों में अन्य तरीकों को बेहतर बनाया। व्यस्त, शोरगुल वाले और कम क्षेत्रों में भी शार्क प्रजातियों की एक श्रृंखला का पता चला था, जहाँ उन्हें लुप्त होने के बारे में सोचा गया था। यह बताता है कि कुछ "अंधेरे विविधता" अभी भी मौजूद हो सकते हैं, अवशेष व्यक्तियों और समूहों के संरक्षण की आवश्यकता के रूप में। इसी तरह, ईडीएनए नव स्थापित, विदेशी प्रजातियों की उपस्थिति का खुलासा करके मदद कर सकता है जो अपनी सीमा का विस्तार कर रहे हैं। यह सब सभी के लिए अच्छी खबर है, और यही कारण है।
ईडीएनए सैंपलिंग की गति और दक्षता को देखते हुए, समुद्र के बहुत बड़े हिस्से की स्क्रीनिंग की जा सकती है, कम समय में, विभिन्न क्षेत्रों और आवासों में विविधता के पैटर्न का अवलोकन करने के लिए, विभिन्न पर्यावरणीय ढालों के साथ, और अलग-अलग समय पर। संभावित रूप से, हम तेजी से प्रजातियों की विविधता के मानचित्रों का निर्माण कर सकते हैं और भविष्यवाणियां बनाने के लिए उनका उपयोग कर सकते हैं और विविधता को प्रभावित करने वाले कारकों की पहचान कर सकते हैं, जबकि ईडीएनए का पता लगाने के मात्रात्मक पहलू को सुधारने के लिए तरीके विकसित किए जा रहे हैं, अन्य करिश्माई प्रजातियों में भी। यह उन सभी के लिए बहुत मददगार होगा, जिन्हें महत्वपूर्ण आवासों और पारिस्थितिक तंत्र की रक्षा के लिए योजना तैयार करनी चाहिए।
पर्यावरणीय डीएनए विज्ञान अभी भी तेजी से विकसित हो रहा है। डेटाबेस जो हम समुद्र से प्राप्त अज्ञात अनुक्रमों का मिलान करने के लिए उपयोग करते हैं, उन्हें कई मौजूदा प्रजातियों के नए डीएनए संदर्भों के साथ समृद्ध किया जाना चाहिए - प्रत्येक बहु-प्रजाति eDNA अध्ययन ने बड़ी मात्रा में अनुक्रमों का पता लगाया है जो किसी भी संदर्भ के खिलाफ मेल नहीं खा सकते हैं। इनका एक महत्वपूर्ण अनुपात उन जीवों का है जिन्हें अभी तक वैज्ञानिकों द्वारा वर्णित नहीं किया गया है।
वर्तमान में उपलब्ध "डीएनए जांच" को लंबे समय तक बने रहना होगा, क्योंकि लघु अनुक्रम कभी-कभी निकट संबंधी प्रजातियों को अलग करने में विफल हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, ब्लैकटिप शार्क ने हमारे अध्ययन में प्रयुक्त डीएनए खिंचाव के साथ ग्रे रीफ शार्क के साथ कुछ समान अनुक्रम साझा किए। फिर भी, सभी शुरुआती संकेत बताते हैं कि यह दृष्टिकोण हमें पृथ्वी पर सबसे बड़े पारिस्थितिकी तंत्र को समझने और बेहतर प्रबंधन करने के करीब ले जा सकता है।
यह आलेख मूल रूप से वार्तालाप पर प्रकाशित हुआ था।
स्टेफानो मैरियानी, सलफोर्ड विश्वविद्यालय के संरक्षण आनुवंशिकी में अध्यक्ष
जूडिथ बक्कर, रिसर्च फेलो, पर्यावरण और जीवन विज्ञान, सालफोर्ड विश्वविद्यालय
