Четырехбуквенный код: как штрих-кодирование ДНК может ускорить инвентаризацию биоразнообразия

Чтобы оценить, насколько быстро и эффективно штрих-кодирование ДНК может помочь в количественной оценке биоразнообразия в массовом масштабе, Институт биоразнообразия Онтарио сотрудничал с редким благотворительным исследовательским заповедником, земельным заповедником площадью более 365 гектаров, расположенным в Онтарио, Канада, в попытке расширить территорию заповедника. инвентарный список существующих видов. Чтобы дополнить эту скорость проведения опросов, два партнера также использовали передовые инструменты и площадки для выпуска и публикации данных для быстрого распространения результатов.Исследования различных местообитаний на территории заповедника проводились в течение четырех месяцев и завершились биоблицем, к которому присоединились делегаты 6-й Международной конференции «Штрих-код жизни». «Эти эксперты обладают бесценными навыками, которые позволили нам идентифицировать так много видов», — комментирует в ретроспективе Анжела Телфер из Университета Гвельфа. «Это был отличный шанс объединить данные штрих-кодирования с таксономическими данными и продолжить наши усилия по созданию справочной библиотеки штрих-кодов ДНК».Использование штрих-кодирования ДНК для проведения этой инвентаризации значительно повысило скорость, с которой результаты стали доступными для общественности.

Для 3502 образцов со штрих-кодом из биоблица данные были получены в впечатляющем временном масштабе — образцы прошли лизис, экстракцию ДНК и ПЦР, секвенирование и проверку в течение 72 часов после их сбора. Используя справочную библиотеку штрих-кодов BOLD, была применена таксономия, и эти результаты были загружены в Глобальный информационный фонд по биоразнообразию (GBIF) через Canadensys в течение 96 часов после их сбора.Даже выбор журнала для публикации способствовал быстрому процессу.

Подготовка и отправка рукописи заняли значительно меньше времени из-за онлайн-платформы для написания и экспертной оценки перед подачей, предлагаемой Журналом данных о биоразнообразии, впервые использованной в этом обзоре. Это позволило более чем 100 соавторам этого исследования внести свой вклад, а рецензенты смогли обсудить и прокомментировать статью в процессе написания. Все данные теперь общедоступны через журнальную статью и различные репозитории, указанные выше, и все образцы были депонированы в коллекции естествознания и гербарии Института биоразнообразия Онтарио.В течение четырех месяцев в ходе двухэтапного исследования было получено в общей сложности 28 916 образцов со штрих-кодами или наблюдаемых в 14 типах, 29 классах, 117 отрядах и 531 семействе животных, растений, грибов и лишайников.

Впервые для заповедника было зарегистрировано 1102 вида, что увеличило его существующий инвентарь на 49%.Результаты этого массового сбора данных выявили обильное биоразнообразие таксонов, которые ранее не были изучены. Например, в заповеднике не было предыдущих записей о пауках, но усилия команды добавили впечатляющий 181 вид в инвентарный список, три из которых были новыми для провинции.

«Обследование в редком благотворительном исследовательском заповеднике уникально по сравнению с другими исследованиями тем, что в течение четырех месяцев — плюс один день концентрированного биоблица — было обнаружено более 25000 образцов и 3500 видов, часто неспециалистами», — объясняет Коннор Уорн. , соавтор статьи и специалист по муравьям. «Эта модель оценки может революционизировать способ раскрытия разнообразия в нашем мире. Скоординированными усилиями мы могли бы внедрить эту модель в парки, заповедники и заповедники по всему миру и сделать столь необходимый шаг, чтобы заполнить пробел. страницы истории жизни на земле ».