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A análise de DNA de ecossistemas atmosféricos aumenta a visibilidade da vida na Terra

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A análise de DNA de ecossistemas aéreos permite identificar espécies difíceis de ver e aumentar informações sobre a vida na Terra (Illustrative Image Infobae)

ele ar contém informações genéticas invisíveis que alteram o controle ambiental e gerou um debate especial sobre privacidade e uso ético. Os pesquisadores confirmaram que a investigação de ADN Ambiental (eDNA) no ar permite-nos identificar tudo, desde espécies de plantas invasoras até alterações na biodiversidade e permite uma monitorização ambiental rápida e abrangente. No entanto, Esta técnica ainda enfrenta grandes desafios nesse sentido interpretação e identificação de perigos seres humanos involuntários, segundo revistas científicas personagem.

Um dos experimentos mais ambiciosos publicados pela equipe liderada por Elizabeth Clarao Universidade de York em Toronto, e Joanne Littlefair em Faculdade Universitária de Londresque conseguiu determinar a existência de vinte e cinco espécies em mamíferos e aves a partir de amostras de ar em um zoológico em Cambridgeshire, Reino Unido.

A comparação destes resultados com os dados da ciência cidadã mostrou que As técnicas de eDNA identificaram uma gama mais ampla de organismos, incluindo espécies invisíveis e noturnasenquanto os registros feitos por observadores humanos foram dominados por espécies facilmente encontradas em ambientes urbanos. A diversidade destaca a capacidade do método de capturar organismos sub-representados nas contagens biológicas.

(Foto da Infobae)
As técnicas aéreas de eDNA identificam mais espécies do que os censos tradicionais e revelam grandes mudanças na biodiversidade (Illustrative Image Infobae)

Avanços nos testes de DNA aéreos

A descoberta decisiva da possibilidade de DNA na suspensão ocorreu após uma descoberta única nas proximidades de Cambridge, onde foram encontradas a equipe Clare e Littlefair. DNA de um tigre a mais de 200 metros de distância de seu recinto. As descobertas revelaram vestígios de alimentos de origem animal, vida selvagem local e microrganismos. Na Dinamarca, o trabalho paralelo em torno do Jardim Zoológico de Copenhaga alcançou resultados semelhantes, confirmando a validade da abordagem.

O físico James Allerton o Laboratório Nacional de Física em Londres foi fundamental para propor o aproveitamento da infra-estrutura da rede britânica de monitoramento de metais pesados, formada 25 estações que coleta ar em diferentes ambientes, desde cidades até áreas rurais e industriais. A análise da amostra 15 lugares recebido 1.100 impostos —de vertebrados a protistas unicelulares—, incluindo espécies exóticas e a carpa prateada, um peixe invasor que nunca foi relatado na área.

Os investigadores concluíram que o método oferece uma solução real para monitorizar o movimento da vida na Terra e estão a trabalhar em conjunto para implementar uma estratégia semelhante noutros países, afirmou a revista científica.

O poder do eDNA histórico no ar foi demonstrado na Suécia. ele Per Stenberg, biólogo molecularo Universidade de Umeaarquivo disponível em Agência Sueca de Pesquisa de Defesa que salva filtro de ar coletado por 70 anos — originalmente para testes radioativos—. Depois de analisar amostras do Círculo Polar Ártico usando técnicas de sequenciamento em larga escala, Stenberg e sua equipe Eles reconheceram organismos de todos os reinos biológicos, até mesmo parasitasdependendo do material de referência disponível.

O monitoramento semanal e anual documentou a crise populacional, a relação entre as espécies e as mudanças ambientais como a recuperação de pinheiros devido ao manejo florestal, a migração de musgos, líquenes e fungos.

O monitoramento aéreo de DNA permite a detecção precoce de espécies invasoras, controle de pragas e controle de patógenos agrícolas REUTERS/Fredy Rodriguez
O monitoramento aéreo de DNA permite a detecção precoce de espécies invasoras, controle de pragas e controle de patógenos agrícolas REUTERS/Fredy Rodriguez

Desafios em inovação tecnológica e tradução

Também notável é o avanço dos métodos móveis e autônomos. Erin Hahn o Zoológico Nacional Australiano em Canberra desenvolveu um amostrador passivo 3D, capaz de operar sem energia externa, distribuído em diferentes partes de Nova Gales do Sul para identificar rapidamente mudanças locais e fornecer avisos sobre espécies invasoras ou colapso populacional.

Uma das vantagens, disse ele David Duffyo Universidade da Flórida em Santo Agostinho, é a liberdade de compreender leitura quantitativa rapidamente antes, durante e depois das intervenções ambientais. Isso nos permite avaliar com dados precisos a eficácia dos trabalhos de restauração e monitorar a diversidade genética, que é considerada uma condição de saúde do meio ambiente.

Ainda restam questões importantes na interpretação das informações coletadas: como o DNA foi liberado no meio ambiente, suas características físicas, persistência e número de exposições. A questão de a descoberta de ADN de bacalhau em amostras da floresta a 160 quilómetros do marque Stenberg descreveu como um vento norte incomum, mostra a dificuldade. Além disso, fatores como a quantidade e a duração da amostra têm um efeito profundo nos resultados, como se sabe. Andrew Nisbet Nova Iorque Inglaterra Natural.

O uso de eDNA parece ser benéfico em alerta precoce de patógenos agrícolasaté mesmo pagando por tecnologia comercial, como AirSeqplataforma desenvolvida por Matt Clark o Museu de História Natural e em Londres Richard Leggett o Instituto Earlham. AirSeq agora permite a detecção de pragas antes que ocorram danos visíveis e pode ajudar a controlar doenças humanas e animais ou a resistência antimicrobiana.

Renderização digital de uma tela de computador mostrando sequências de DNA, gráficos de barras e mapas de calor de espécies detectadas em amostras de eDNA.
A interpretação de amostras de eDNA enfrenta desafios devido à propagação, duração e quantidade de DNA coletado sob diferentes condições (Illustrative Image Infobae)

Implicações para a ética e a prática forense

As possibilidades técnicas dos novos materiais preocupam muitos especialistas, principalmente porque corre o risco de identificar pessoas sem o seu consentimento. Amostras de ar podem conter DNA humano, e o uso de sequenciamento em larga escala – barato e móvel – torna possível distinguir perfis individuais ou revelar informações sobre ancestralidade e genética. Estudo de Duffy revelou que até a poeira nos móveis e vidros da casa pode fornecer um pequeno registro histórico da população.

Preocupados com as implicações éticas, cientistas como Pequeno Ryano Universidade de Washingtondefendendo uma moratória internacional sobre a investigação de DNA humano capturado pelo meio ambiente até que as diretrizes globais sejam aceitas. Resumidamente. alguns jornais, como ADN AmbientalJá se aplicam restrições à publicação destes estudos.

No campo da ciência forense, investigadores como Pedro Gil o Universidade de Oslo foi confirmado que é possível identificar pessoas recentes num espaço fechado utilizando ADN suspenso no ar ou recolhido no espaço. Gill qualifica que a validade jurídica depende da comparação dos resultados com dados humanos e conclui que “A resposta provavelmente não é demonstrativa.”



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