Ο Torrey Rodgers σφυρηλατεί μέσα από το παναμαϊκό τροπικό δάσος, κρατώντας έναν κάδο από σαπούνι χοιρινό. Ο επιστήμονας της άγριας φύσης έχει αποστολή να συλλέξει μύγες-εκατοντάδες και εκατοντάδες από αυτούς, αν είναι τυχερός. Μακριά από τα παράσιτα της ζούγκλας, βλέπει αυτά τα ζωντανά πράσινα έντομα ως βοηθητικούς βοηθούς του εργαστηρίου, επιτρέποντάς του να κάνει απογραφή των κατοίκων των απειλούμενων τροπικών δασών σε όλο τον κόσμο.
Ένας τρόπος μέτρησης της υγείας ενός δάσους είναι η συγκέντρωση της βιοποικιλότητας ή του πλούτου των φυτών και των ζώων που ζουν μέσα. Οι επιστήμονες ξεκινούν μια τέτοια απογραφή δασών για να παρακολουθήσουν τη λαθροθηρία ή να καταγράψουν την πρόοδο των προσπαθειών διατήρησης. Αλλά τα τροπικά δάση αποτελούν μια ιδιαίτερη πρόκληση: Πρέπει να περάσετε μίλια μέσα από πυκνό πράσινο, ψάχνοντας για πενιχρά ζώα που μπορεί να βγαίνουν μόνο τη νύχτα και, ναι, είναι γεμάτα από πράγματα που μπορούν να σας σκοτώσουν.
Γι 'αυτό συνήθως γίνεται από οικολόγους που είναι πολύ έμπειροι στο οικοσύστημα της ζούγκλας και στην πανίδα που ζουν εκεί. Αυτοί οι ζωολόγοι ξέρουν πώς να περιηγούνται στην άγρια γη, να αναγνωρίζουν με ακρίβεια ημερήσια και νυχτερινά πλάσματα και να τοποθετούν κρυφές κάμερες για να φωτογραφίζουν την πιο αόριστη άγρια φύση. Το πρόβλημα είναι ότι αυτά τα είδη δασικών πεζοπορικών, γνωστών ειδών πανίδας είναι τόσο σπάνια όσο η άγρια φύση που παρακολουθούν.
Και χωρίς μια τέτοια απογραφή, οι προσπάθειες διατήρησης είναι μάταιες. "Ας πούμε ότι προτείνεις ένα φυσικό απόθεμα και βάζεις τόνους πόρων για να προστατεύεις αυτή την περιοχή ... και όλοι πραγματικά δούλεψαν; Χάνουμε είδη ή έχουν θετικό αντίκτυπο; "ρωτάει ο Rodgers, ερευνητικός συνεργάτης στο Τμήμα Wildland Resources του Πανεπιστημίου της Γιούτα.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο Rodgers έχει στρατολογήσει μερικούς απίθανους βοηθούς να κάνουν την άγρια ζωή του να το ερευνήσει γι 'αυτόν: το carrion πετάει. Για αυτούς τους σαρωτές, το τροπικό δάσος είναι ένας τεράστιος μπουφές που περιλαμβάνει πιάτα από σφάγια έως τραυματισμένα τραύματα σε ζωντανά ζώα σε κάθε φανταστικό είδος σκύλου. Κάθε μπουκιά καταγράφει ένα ξεχωριστό δείγμα DNA αυτού του γεύματος στα έντερα των μύγων, μέχρι να βγει από το άλλο άκρο. Τώρα, όπως αναφέρουν ο Rodgers και οι συνάδελφοί του σε πρόσφατη μελέτη στο περιοδικό Molecular Ecology Resources, οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτό το DNA για να δημιουργήσουν μια απογραφή των πιο φευγαλέων θηλαστικών της ζούγκλας.
Ο Owen McMillan, ένας εξελικτικός βιολόγος στο Ινστιτούτο Tropical Research του Smithsonian (STRI) στον Παναμά, ο οποίος ήταν συν-συγγραφέας της μελέτης, αναγνωρίζει ότι το σχέδιο του Rodger για να συλλάβει την ποικιλομορφία ενός ολόκληρου τροπικού δάσους χρησιμοποιώντας μόνο τα έντερα των μύλων είναι ανορθόδοξο. "Μπορεί να ακούγεται ασεβές", λέει, "αλλά δεν είναι αν σκέφτεστε για τον τρόπο με τον οποίο οι μύγες ζουν."
Ως αερομεταφερόμενοι βομβαρδιστές, αυτή η οικογένεια μύγες μπορεί να δοκιμάσει σχεδόν οποιοδήποτε είδος τροπικού δάσους ζώου. Το DNA του κάθε οργανισμού είναι παρόν σε όλη του τη βιολογική ύλη, από το αίμα μέχρι το πόδι, και παρέχει έναν αναγνωρίσιμο γενετικό δείκτη. Εάν οι ερευνητές θα μπορούσαν με κάποιο τρόπο να δοκιμάσουν όλο το DNA μέσα σε ένα τροπικό δάσος, θα είχαν μια πλήρη εικόνα για όλα όσα ζουν εκεί. «Εκεί όπου οι μύγες έρχονται στο χέρι», λέει ο Rodgers. "Βγαίνουν και κάνουν τη δειγματοληψία για μας."
Το 2015, ο Rodgers ταξίδεψε στο νησί Barro Colorado, ένα πυκνό δάσος στη μέση του καναλιού του Παναμά, και έβαλε την δοκιμασία του για την έρευνα πετούν. Δημιούργησε 16 απλές παγίδες από δύο πλαστικές φιάλες νερού, που συνδέονται με κλεψύδρα. Ο καθένας περιείχε ένα χοιρινό κομμάτι χοιρινού κρέατος ως δόλωμα, το οποίο κρατούσε ως επί το πλείστον μακριά από τις μύγες με μια οθόνη.
Μετά από μερικές ανεπιτυχείς δοκιμές, ο Rodgers έμαθε ότι οι μύγες ήταν επιλεκτικοί τρώγοντες. Προτίμησαν το κρέας που είχε μείνει στον ήλιο μέχρι να φτάσει εκείνο το γλυκό τόπο του απλώς κακοφορικού φανκ. "Θα έρθουν να σαπίσουν το κρέας πολύ γρήγορα, " λέει, "έπρεπε να το σπρώξω το οποίο ήταν αρκετά αηδιαστικό."
Μόλις είχε καταλάβει τις διατροφικές προτιμήσεις των μύγες, οι παγίδες άρχισαν να γεμίζουν με φυλακισμένους μύγες τόσο γρήγορα που έπρεπε να τους εξωθούν δύο φορές την ημέρα. Δυστυχώς γι 'αυτούς, η προσπάθεια γιορτής για το σαπίζοντας χοιρινό κρέας θα αποδειχθεί θανατηφόρο λάθος: ο Rodgers τους έφερε πίσω στο εργαστήριο, τους έσβησε, τους έριξε σε κομμάτια και τους σκότωσε σε μια πάστα για να επιτρέψει την εξαγωγή του DNA από το εσωτερικό τους .
Για να ανιχνεύσει ακόμα και τα πιο σπάνια ζώα στα έντερα των μύγων, θα χρειαζόταν να χρησιμοποιήσει μια τεχνική ενίσχυσης του DNA για να πολλαπλασιάσει τις ειδικές περιοχές από μόνο τα κύτταρα των θηλαστικών. Ο στόχος ήταν να επιλεγούν ορισμένοι μοριακοί δείκτες, οι οποίοι είναι περιοχές του γονιδιώματος που χρησιμεύουν ως γραμμοκώδικες. Αυτά τα μικρά κομμάτια μπορούν να συνδυαστούν με μια βάση δεδομένων με πάνω από 5.000 θηλαστικά και μια μικρότερη βάση δεδομένων ειδών που είναι γνωστό ότι υπάρχουν στο νησί.
Συλλέγει πάνω από 1.000 μύγες κατά τη διάρκεια των τριών μηνών, συσσωρεύοντας αρκετά δεδομένα DNA του εντέρου για σύγκριση με οκτώ χρόνια παραδοσιακών ερευνών που συλλέχθηκαν προηγουμένως στο νησί. Όπως πρόβλεψε ο Rodgers, οι μύγες πήραν γύρω. οι ερευνητές ανίχνευσαν 20 είδη θηλαστικών, τέσσερα είδη πουλιών και ένα είδος σαύρας. "Ήταν εκπληκτικά ακριβής", λέει ο McMillan. "Τουλάχιστον τόσο ακριβείς όσο το περπάτημα μέσα στο δάσος."
Όχι μόνο αυτό, αλλά τα δεδομένα ήταν πολύ πιο πλούσια από τις προηγούμενες έρευνες, επειδή η αλληλούχιση του DNA δημιουργεί εκατομμύρια σημεία δεδομένων. "Πρέπει ακόμα να φιλτράρετε τα πράγματα που είναι ουσιαστικά θόρυβος ... όπως το χοιρινό", λέει ο McMillan. Αλλά αφού διηθήθηκαν, τα θηλαστικά θραύσματα DNA που ενισχύθηκαν από τα έντερα των μύλων αντικατοπτρίζουν πιστά τη σύνθεση του είδους που αναμένεται στο τροπικό δάσος στο νησί Barro Colorado.
Υπήρχαν, ωστόσο, μερικές αξιοσημείωτες εξαιρέσεις. Περιέργως, δεν βρήκαν γραμμωτούς κώδικες που να ταιριάζουν με τα τρία πιο άφθονα θηλαστικά: δεν υπήρχε ίχνος του τραγουδιού agouti, του coat με το ρακούν, ή του σκοινιού, που μοιάζει με έναν οκλαδόν συγγενή ελάφια. Ο Rodgers πιστεύει ότι αυτό έχει να κάνει με την εγγενή προκατάληψη των βοηθών του εργαστηρίου. Το scat του αγουτί, για παράδειγμα, δεν είναι ιδιαίτερα ορεκτικό για τις μύγες. "Είναι πραγματικά δύσκολο και ίσως πιο δύσκολο και λιγότερο ελκυστικό", λέει.
Ο Conrad Gillett, ένας εντομολόγος στο Πανεπιστήμιο του Hawai'i, ο οποίος χρησιμοποιεί επίσης μοριακές τεχνικές για να μελετήσει τα έντομα, συμφώνησε ότι οι διατροφικές συνήθειες των μύλων θα μπορούσαν να είναι μια σημαντική προκατάληψη. Άλλες μελέτες έχουν χρησιμοποιήσει σφάλματα όπως τα κουνούπια και τα σκαθάρια, το έντομο Gillett της επιλογής και θα μπορούσαν να προστεθούν στις έρευνες για τα τροπικά δάση για να αυξηθούν τα εντοπισμένα θηλαστικά ποικιλίας.
Ακόμα, αυτή είναι μια γρήγορη και αποτελεσματική μέθοδος για τη μέτρηση της ποικιλομορφίας που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε πολλά περιβάλλοντα, λέει ο Gillett. "Είναι σίγουρα κάτι που αξίζει να διερευνήσουμε", λέει ο Gillett. "Αυτή τη στιγμή δεν είμαι σίγουρος αν οι μύγες μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποκλειστικά για μια έρευνα, αλλά ως συμπλήρωμα, απολύτως. Είναι κάτι που πρέπει να εξεταστεί. "Η απλότητα της τεχνικής το κάνει ακόμα πιο ελκυστικό. "Απλά κρέμεται χοιρινό στο δάσος", λέει ο McMillan.
Μετά από να δοκιμάσει αυτή τη μέθοδο έρευνας σε ένα καλά μελετημένο δάσος, McMillan ελπίζει ότι η προσέγγιση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε άλλες ρυθμίσεις όπου η πανίδα εξακολουθεί να είναι ένα μυστήριο. Αυτό θα παρουσιάσει μια άλλη πρόκληση: Σε αντίθεση με το Barro Colorado, πολλά δάση είναι γεμάτα με ζώα που δεν έχουν ακόμη ονομαστεί, πόσο μάλλον αποδίδεται ένας ράβδος DNA. Ωστόσο, καθώς η κωδικοποίηση κώδικα DNA γίνεται πιο κοινή και οι βάσεις δεδομένων μεγαλώνουν, οι ερευνητές πιστεύουν ότι θα είναι σε θέση να ανιχνεύσουν ακόμη και τα σπάνια είδη που είναι δύσκολο να εντοπιστούν από την άποψη της διατήρησης.
"Επειδή το νησί Barro Colorado έχει μελετηθεί τόσο καλά από τόσους πολλούς επιστήμονες για τόσο πολύ καιρό, μπορείτε να το βάλετε στο ευρύτερο πλαίσιο", λέει ο McMillan.
Καλύτερα, δεν υπάρχει απειλητικό δάσος στη Γη που δεν έχει μύγες. "Αυτή η ομάδα μύγες είναι παρούσα σε όλο τον κόσμο. Είναι κοινά σε κάθε βιότοπο ", λέει ο Rodgers. Χάρις σε αυτούς τους δημιουργικούς επιστήμονες και την ιδέα που τους έβαλε το χορτάρι, ίσως χρειαστεί να θεωρήσουμε αυτά τα πανταχού παρόντα έντομα ως όχι μόνο ενοχλητικές οχλήσεις, αλλά ως πολύτιμους ερασιτέχνες.
