https://frosthead.com

Για να καταστεί η αλιεία αστακών πιο βιώσιμη, οι επιστήμονες προσπαθούν να αποκωδικοποιήσουν το DNA των καρκινοειδών

Το αστακό είναι το βασίλειο των θαλασσινών - ένα βασιλικό καρκινοειδές με μια ανιχνεύσιμη γενεαλογία, του οποίου το ταξίδι από το θαλασσό στο τραπέζι μπορεί να γεμίσει με πολιτική και οικολογική αβεβαιότητα. Καθώς η ζήτηση των καταναλωτών για την αύξηση των αλιευτικών προϊόντων με υπεύθυνη συγκομιδή αυξάνεται, εταιρείες όπως το Red Lobster, το κοτόπουλο της θάλασσας και το Seattle Fish Co. δεσμεύονται να κάνουν καλύτερη δουλειά στον εντοπισμό της πηγής του αστακού που εισάγουν. Ακολουθώντας την υπόσχεσή τους, ωστόσο, παραμένει δύσκολη, διότι δεν υπάρχει αποτελεσματικός τρόπος για να εντοπιστεί πού αλιεύτηκε ένας αστακός μόλις έπληξε τις αποβάθρες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο Stephen Box και ο Nathan Truelove, ερευνητές του Smithsonian Marine Station στο Fort Pierce της Φλόριντα, αναζητούν τον γενετικό κώδικα του αστακού για ένα καλύτερο εργαλείο ιχνηλασιμότητας.

σχετικό περιεχόμενο

  • Η παρακολούθηση αλιευτικών σκαφών αποκαλύπτει τη χρέωση του κλάδου στον ωκεανό
  • Γιατί οι ευφυέστερες αλιευτικές πρακτικές δεν εξοικονομούν το Maine Cod από την κατάρρευση
  • Η κλιματική αλλαγή δημιουργεί αστακούς Cannibal
  • Μην ακούσετε το Buzz: Οι Αστακοί δεν είναι πραγματικά αθάνατοι

Οι περισσότερες από τις ουρές αστακού που καταναλώνονται στις Ηνωμένες Πολιτείες προέρχονται από την Καραϊβική, όπου ακριβώς είναι σχεδόν αδύνατο να πούμε με την τρέχουσα τεχνολογία. Αλλά αυτές οι πληροφορίες είναι εξαιρετικά σημαντικές, διότι η παράνομη, άναρχη και αδήλωτη αλιεία αστακών κοστίζει μερικές χώρες εκατομμύρια δολάρια σε χαμένα έσοδα ετησίως. Μειώνει επίσης τον αριθμό των αστακών στα θαλάσσια ιερά που προορίζονται για ασφαλή ενδιαιτήματα όπου τα ζώα μπορούν να αναπαραχθούν και να αναπτυχθούν χωρίς αλιευτική πίεση.

Εάν, ωστόσο, το έδαφος του αστακού είναι γραμμένο στον γενετικό του κωδικό ως ύποπτος Box και Truelove, ίσως είναι δυνατόν να διακρίνουμε έναν αστακό που συλλαμβάνεται νόμιμα από ένα με ένα σκιερό υπόβαθρο - ίσως ακόμη και αφού το έφτιαξε στο πιάτο.

Οικονομικά, ο αστακός της Καραϊβικής, γνωστός και ως ακανθώδης αστακός, είναι μεταξύ των μεγαλύτερων και σημαντικότερων τύπων αλιείας στην Καραϊβική. Οι ΗΠΑ είναι ο μεγαλύτερος καταναλωτής αυτού του πόρου. Σύμφωνα με τον Jimmy Andino, ειδικό ερευνητή και ειδικού αλιείας αστακών στο Κέντρο Θαλάσσιων Μελετών της Ονδούρας, μόνο η χώρα του εξάγει αστακούς αξίας 40 εκατομμυρίων δολαρίων στην αμερικανική αγορά. Λέει ότι η εντατική αλιεία αστακών σε όλη την Καραϊβική προκαλεί σταθερή μείωση τόσο του αριθμού όσο και του μεγέθους του αστακού που είναι διαθέσιμος για να ικανοποιήσει αυτήν την αγορά. Το κίνητρο για αλιεία εκτός των νομικών ορίων είναι ισχυρό.

Οι αστακοί περνούν τους πρώτους μήνες ζωής τους ως μικροσκοπικές προνύμφες κολύμβησης που μπορούν να μεταφερθούν σε βάθος από τα ρεύματα. Ως αποτέλεσμα, τα γονίδιά τους έχουν ομογενοποιηθεί σε ολόκληρη την Καραϊβική. "Υπάρχει πολύ μικρή γενετική διαφοροποίηση μεταξύ των αστακών στην Καραϊβική", λέει ο κ. Box. "Αλλά αυτό που υποψιάζουμε είναι ότι όταν ένας αστακός εγκαθίσταται σε μια περιοχή, το περιβάλλον αρχίζει να διαμορφώνει πώς θα λειτουργήσει σε αυτή τη συγκεκριμένη τοποθεσία. Όλοι μας επηρεάζονται από το περιβάλλον μας και αρχίζουμε να εκφράζουμε γονίδια για να ανταποκριθούμε στις περιβαλλοντικές συνθήκες ".

Στα κουνέλια των Ιμαλαΐων, για παράδειγμα, οι θερμές συνθήκες απενεργοποιούν τα γονίδια που λένε τα κύτταρα του ζώου να παράγουν μελανίνη. Χωρίς μελανίνη, η γούνα του κουνελιού γίνεται λευκή. Υπό ψυχρές συνθήκες, τα γονίδια μελανίνης ενεργοποιούνται και η γούνα γίνεται μαύρη. Στην περίπτωση του αστακού, περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως η αλατότητα, το βάθος και η θολερότητα του νερού μπορεί να προκαλέσουν ορισμένες αλλαγές στον γενετικό κώδικα του ζώου που ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν συγκεκριμένα γονίδια.

Αυτό το καλοκαίρι, η Box και η Truelove θα συλλέγουν δείγματα ιστών από αστακούς σε πέντε γεωγραφικά διακριτές περιοχές της Καραϊβικής για να δουν αν μπορούν να βρουν συγκεκριμένα κομμάτια DNA που εκφράζονται με προβλέψιμους τρόπους με βάση την τοποθεσία τους. Οι επιστήμονες δεν χρειάζεται καν να ξέρουν τι κάνουν αυτά τα γονίδια, απλώς και μόνο εάν είναι ενεργοποιημένα ή απενεργοποιημένα.

"Εάν μπορούμε να το εντοπίσουμε αυτό, μπορούμε να πούμε ότι" εάν εκφράζετε αυτό το σύνολο γονιδίων ή ότι η συγκεκριμένη υπογραφή γονιδίων πρέπει να ζείτε σε αυτόν τον τομέα ", λέει το κουτί, γιατί δεν θα τα εκφράζατε εάν ζείτε σε διαφορετική περιοχή. "

Αστακός Η εντατική αλιεία αστακών σε ολόκληρη την Καραϊβική προκαλεί σταθερή μείωση τόσο του αριθμού όσο και του μεγέθους του αστακού που είναι διαθέσιμος για να ικανοποιήσει αυτήν την αγορά. Το κίνητρο για αλιεία εκτός των νομικών ορίων είναι ισχυρό. (© Alex Mustard / βιβλιοθήκη εικόνων φύσης / Corbis)

Ένα τέτοιο εργαλείο θα αποτελούσε τεράστια βελτίωση σε σύγκριση με τις τρέχουσες μεθόδους εντοπισμού που βασίζονται σε περιπολίες με έντονη χρήση πόρων, την αναφορά από τους αλιείς κατά την εκφόρτωση των αλιευμάτων τους και το GPS που είναι εγκατεστημένο σε αλιευτικά σκάφη, το οποίο δείχνει πού βάρκα υπήρξε, αλλά όχι ένας αστακός έχει πιαστεί.

Η αναζήτηση περιβαλλοντικά ευαίσθητου DNA σε κάθε οργανισμό είναι ένας σχετικά νέος τομέας και η εφαρμογή αυτών των εννοιών στη διαχείριση της αλιείας είναι άγνωστη περιοχή. "Εάν μπορεί να γίνει, θα είναι πολύ, πολύ χρήσιμο", λέει ο Nancy Daves από την Υπηρεσία Αλιείας της NOAA International Affairs. "Γνωρίζουμε ότι υπάρχει σημαντική ποσότητα [λαθροθηρίας και παράνομης αλιείας] στην Καραϊβική, όπου είναι σαν μια λεκάνη με χώρες γύρω της. Όλοι κλέβουν ο ένας από τον άλλο ".

Στην Τζαμάικα, για παράδειγμα, η κυβέρνηση αναφέρει ότι οι λαθρομετανάστες αποστερούν 130 εκατομμύρια δολάρια σε αστακό από τα ύδατα της χώρας μεταξύ 2006 και 2011. «Στην πραγματικότητα, χτίζουν με συντελεστή 10 τοις εκατό στο σχέδιο διαχείρισης τους για παράνομη λήψη», λέει ο Daves. "Αναγνωρίζουν αυτό ως γεγονός της ζωής στην Καραϊβική".

Είναι ένα γεγονός ζωής που οι ΗΠΑ παίζουν και μπορούν να αλλάξουν εάν βελτιωθεί η ιχνηλασιμότητα και οι εισαγωγείς και οι διανομείς αρνούνται να αγοράσουν αστακούς από παράνομες, άναρχες και λαθραίες πηγές (IUU) . Η δέσμευση αστακού που ορισμένοι έχουν ήδη υπογράψει έχει ως στόχο να εμποδίσει την εισαγωγή αστακών που αλιεύονται με επικίνδυνες μεθόδους κατάδυσης που έχουν απαγορευτεί στις περισσότερες χώρες της Καραϊβικής. Παρά τους νόμους, μερικοί αλιείς εξακολουθούν να χρησιμοποιούν βυρσοδεψία και καθώς ολοένα και περισσότεροι αστακοί απομακρύνονται από τη θάλασσα, καταδύονται όλο και πιο βαθιά για να τις βρουν.

Αυτό το καλοκαίρι, ο Stephen Box και ο Nathan Truelove θα συγκεντρώσουν δείγματα ιστών από αστακούς σε πέντε γεωγραφικά διακριτές περιοχές της Καραϊβικής για να δουν αν μπορούν να βρουν συγκεκριμένα κομμάτια DNA που εκφράζονται με προβλέψιμους τρόπους με βάση την τοποθεσία τους. Αυτό το καλοκαίρι, ο Stephen Box και ο Nathan Truelove θα συγκεντρώσουν δείγματα ιστών από αστακούς σε πέντε γεωγραφικά διακριτές περιοχές της Καραϊβικής για να δουν αν μπορούν να βρουν συγκεκριμένα κομμάτια DNA που εκφράζονται με προβλέψιμους τρόπους με βάση την τοποθεσία τους. (Γιώργος Stoyle, Γη στο επίκεντρο)

Box λέει ότι κάθε χρόνο, κατά μήκος της φτωχής ακτής Miskito της Ονδούρας και της Νικαράγουας, η ασθένεια αποσυμπίεσης από την κατάδυση πάρα πολύ βαθιά και παραμένοντας πάρα πολύ καιρό σκοτώνει περίπου 20 δύτες κάθε χρόνο και παγιδεύει πολλά περισσότερα. Ένα γενετικό εργαλείο που προσδιορίζει το βάθος του εύρους ενός αστακού θα βοηθούσε τους υπογράφοντες να υποσχεθούν την υπόσχεση του αστακού να τηρήσουν την υπόσχεσή τους. Ομοίως, η εύρεση μιας γενετικής υπογραφής που προσδιορίζει τη γεωγραφική περιοχή που προέρχεται από αστακό θα βοηθήσει στη μείωση της λαθροθηρίας στα διεθνή σύνορα. "Ο αστακός δεν αποτελεί μέρος της διατροφής του Χονδρούρου", λέει ο Andino, "αλλά είναι μέρος της βιομηχανίας μας για εξαγωγή. Το γενετικό έργο θα μας βοηθήσει να είμαστε σίγουροι ότι ο αστακός που αλιεύεται στην Ονδούρα ανήκει στην Ονδούρα. Ότι δεν πρόκειται για παράνομη και λαθραία αλιεία. "

Σύμφωνα με το Box, τόσο σημαντικό όσο και ο οικονομικός αντίκτυπός τους, οι λαθρομετανάστες μπορούν επίσης να δυσκολευτούν να μετρήσουν την οικολογική βιωσιμότητα της αλιείας που απορροφούν, καθώς και εκείνων που ισχυρίζονται ότι αλιεύουν. "Αν προσπαθείτε να διαχειριστείτε μια αλιεία για μια συγκεκριμένη περιοχή", λέει το Box, "θέλετε πραγματικά να μάθετε πόση παραγωγή προέρχεται από αυτήν την περιοχή. Αν το κλέβετε από κάπου αλλού, μπορεί να είναι πολύ δύσκολο να γνωρίζετε πόσα αστακό έχετε πραγματικά ".

Αστακός Ο αστακός της Καραϊβικής, επίσης γνωστός ως αγκαθωτός αστακός, συγκαταλέγεται μεταξύ των μεγαλύτερων και σημαντικότερων τύπων αλιείας. Οι ΗΠΑ είναι ο μεγαλύτερος καταναλωτής αυτού του πόρου. (© Michele Westmorland / Corbis)

Η γενετική μέθοδος Box και η Truelove διερευνούν ότι θα βοηθήσουν τους διαχειριστές των φυσικών πόρων να βρουν καλύτερη χειρισμό στους πληθυσμούς αστακών τους και συνεργάζονται με τον Andino για τη συλλογή δειγμάτων αστακού σε όλα τα νερά του Honduran με την ελπίδα να κατανοήσουν καλύτερα τα αποθέματα αστακών της χώρας.

Η τεχνολογία που αναπτύσσουν μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλους τύπους αλιείας. "Νομίζω ότι είναι θεωρητικά κάτι που μπορεί και θα χρησιμοποιηθεί", λέει ο John Henderschedt, Διευθυντής του προγράμματος επιθεώρησης θαλασσινών της NOAA. "Αυτό που είναι λιγότερο σαφές, τουλάχιστον βραχυπρόθεσμα, είναι ο βαθμός στον οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορους τύπους αλιείας." Η τεχνολογία γενετικών δοκιμών είναι ακριβή σε σύγκριση με κάποιες άλλες μεθόδους. Επιπλέον, ορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες αλλάζουν από έτος σε έτος, επομένως η γενετική υπογραφή για μια δεδομένη περιοχή ενδέχεται να χρειαστεί να προσδιοριστεί σε ετήσια βάση. H Henderschedt αναφέρει ότι δεν είναι πιθανό να αξίζει το κόστος σε κάθε περίσταση, αλλά θα μπορούσε να είναι πολύτιμο αν χρησιμοποιείται σε περιοχές όπου η αλιεία ΠΛΑ προκαλεί τον μεγαλύτερο κίνδυνο για περιβαλλοντικές ή οικονομικές απώλειες.

Στο πεδίο Η γενετική μέθοδος Box και Truelove που διερευνά θα βοηθούσε τους διαχειριστές των φυσικών πόρων να πάρουν μια καλύτερη λαβή στους πληθυσμούς αστακών τους. (Γιώργος Stoyle, Γη στο επίκεντρο)

Σύμφωνα με τον Truelove, αυτά είναι ερωτήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν στο δρόμο. Αυτή τη στιγμή, αυτός και το κουτί επικεντρώνονται στο πρώτο βήμα. "Δεν υπήρξαν γενετικές μελέτες για αυτό το είδος", λέει. "Είμαστε βασικά το κτίριο αυτό από το μηδέν." Ακόμη και οι τεχνικές για τη συλλογή του DNA στον τομέα είναι νέες. Χρησιμοποιώντας υγρό άζωτο για τη διατήρηση πολύ υψηλής ποιότητας DNA, η Box λέει ότι θα πρέπει να "μωρό" δείγματα ιστών από όλη την Καραϊβική μέχρι το εργαστήριο τους στη Φλόριντα.

Για να βρουν αυτό που αναζητούν, πρέπει να ακολουθήσουν όσο το δυνατόν περισσότερο τον γενετικό κώδικα. Αφού εντοπίσουν γονίδια που ανταποκρίνονται σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες για κάθε περιοχή, δεν θα χρειαστούν τέτοιες προσεκτικές μεθόδους συλλογής. Σε αυτό το σημείο, οι επιστήμονες θα πρέπει να είναι σε θέση να εντοπίζουν αυτούς τους γενετικούς δείκτες στο κρέας από αστακό στην αγορά ψαριών ή ακόμη και σε δείγματα που λαμβάνονται από αστακό που είναι κατεψυγμένο και συσκευασμένο για εξαγωγή στις ΗΠΑ

Το Truelove δεν θα έχει ακόμη μια εικασία για το πόση λεπτομέρεια θα συλλέξει από αυτό το έργο. "Ένα από τα μεγάλα άγνωστα που θέλουμε να προσπαθήσουμε να καταλάβουμε με αυτή την τεχνική είναι: πόσο μπορούμε πραγματικά να ζουμ; Μπορούμε να διακρίνουμε τον αστακό του Ονδούρα από την αστακομακαρονάδα ή μπορούμε να συνεχίσουμε να ζουμάμε μέχρι που μπορούμε να διακρίνουμε τους αστακούς που αλιεύονται με casitas (αβαθείς καταφύγια νερού που έχουν κατασκευαστεί για να προσελκύσουν αστακό) από εκείνους που έχουν αλιευθεί από την ακτή σε βαθύτερο νερό που θα τους αναγνώριζε καταδύσεις σε επικίνδυνα βάθη; "

Σύμφωνα με το Box, αυτή θα ήταν η επιτομή της επιτυχίας, τόσο καλή όσο ένας αστακός που παραδόθηκε στην αποβάθρα με ετικέτα επιστροφής που ήταν κολλημένη στο μέτωπό της.

Για να καταστεί η αλιεία αστακών πιο βιώσιμη, οι επιστήμονες προσπαθούν να αποκωδικοποιήσουν το DNA των καρκινοειδών