Yaşayan her canlı ister çimlerin arasında dolaşan bir porsuk, ister ormanda büyüyen bir meşe veya tepelerinde süzülen bir kartal olsun, manzarasına görünmez bir imza yayar. Kürk, tüyler, deri hücreleri, sporlar, polen – hepsi, veri açısından zengin bir atmosferik çorbaya dönüşen genetik bilgi ile yüklüdür. Bilim adamları bu bilgiyi çevresel DNA veya eDNA olarak adlandırıyorlar ve bu bilgi o kadar güçlü ki Ocak 2022’de araştırmacılar, yalnızca çevredeki havadan eDNA örneği alarak iki hayvanat bahçesindeki türleri tanımlayabileceklerini duyurdular.
Birleşik Krallık Ulusal Fizik Laboratuvarı’nda hava kalitesi bilimcisi olan James Allerton, bu deneyi okudu ve onlardan birini yaptırdı. Bir dakika bekle fikirler. Laboratuvar, İngiltere’nin ağır metal ağı da dahil olmak üzere bir dizi hava kalitesi izleme ağı işletmektedir. Bu izleme istasyonlarında hava, daha sonra toksik metal seviyelerini ölçmek için analiz edilen filtrelerden geçer. “NPL’de şöyle düşünerek oturmamıştık: Acaba bu filtrelerde geri kazanılabilir DNA materyali var mı?” Allerton hatırlıyor. Yine de fikir görmezden gelinemeyecek kadar ilgi çekiciydi. “Havadan hayvan DNA’sını başarıyla yakalamayı başaran insanlar hakkında bir rapor okuduğunuzda – ve işte buradayız, partikül ölçümleri üzerinde çalışıyoruz – o zaman ampul anı yaşarsınız.”
Özellikle, Allerton ve diğer NPL hava kalitesi bilimcisi Andrew Brown, laboratuvarın cihazlarının yanlışlıkla yerel biyoçeşitliliği takip edecek bir eDNA bolluğu biriktirip biriktirmediğini merak ettiler. İzleme istasyonlarından Brown, “Birleşik Krallık’ta bunlardan bazıları 1960’lar ve 1970’lerde kuruldu” diyor. “Yani, çok uzun bir süre boyunca her yılın her ayında, her gününde, her haftasında, tamamen aynı şekilde numune alıyorlar.”
İkisi, güçlerini birleştirmek için hayvanat bahçesi çalışmasının arkasındaki biyologlara – Londra Queen Mary Üniversitesi’nden Joanne Littlefair ve Toronto York Üniversitesi’nden Elizabeth Clare – ulaştı. Bugün dergide Güncel Biyoloji, çığır açan bulgularını duyuruyorlar: İskoçya’daki bir hava kalitesi izleme istasyonu ile Londra’daki bir başka istasyon arasında, eDNA yoluyla 180’den fazla organizma türünü tespit edebildiler. Bu, geyik, kirpi, porsuk ve semender gibi bir hayvan grubunu içerir; ağaçları, otları, buğdayı ve diğer mahsulleri içeren bitkiler; ve ötücü kuşlar, güvercinler ve küçük baykuşlar dahil olmak üzere 34 kuş türü.
Çalışmaları, dünyanın dört bir yanındaki atmosferik bilim adamlarının yanlışlıkla, biyologlara değişen ekosistemler hakkında eşi görülmemiş bir fikir verebilecek genetik verileri topladığını gösteriyor. Bu, geniş ve inanılmaz derecede değerli bir bilgi önbelleği olacaktır. Clare, “Binlerce ve binlerce tesisten alınan haftalık numuneler bile biyoçeşitlilik hakkında şimdiye kadar gördüğümüzden daha fazla veri içeriyor” diyor. “Biyoçeşitlilik biliminde, yıllık yüksek çözünürlüklü veriler olmak için anketler. Dolayısıyla, temelde otomatik olan bu şekilde yürütülen haftalık anketler olduğu fikri, daha önce hiç düşünmediğimiz bir şey.”
Aslında Clare, hava kalitesi bilim adamlarının da bunu dikkate almadığını söylüyor. Clare, “Son birkaç haftadır bilim adamlarıyla ve bu ağları yöneten insanlarla bu tür konuşmaların çoğunu yaptık” diyor. “’Bunu da yaptığını fark ettiniz mi?’ dediğimizde. Hepsinin yüzünde bir an şok olmuş bir ifade var. Ve sonra ‘Oh, ama kurs o olmalı.’ Size bir kez anlatıldığında gerçekten apaçık görünüyor, ama değil açık, çünkü onları çalıştıran insanlar biyolog değil.”
Yeni araştırmaya dahil olmayan Nature Conservancy’de izleme ve değerlendirme direktörü Craig Leisher, havadaki eDNA’nın türleri korumak için güçlü bir araca dönüşebileceğini söylüyor. Örneğin, istilacı bir türün DNA’sı korunan bir alana sızmaya başlarsa, atmosferik enstrümanlar korumacıları tehdide karşı uyarabilir. Bu tür monitörler, fareler gibi istilacı türlere karşı oldukça savunmasız olan adalarda özellikle güçlü olacaktır: Bir alet kemirgen DNA’sı kokusu alırsa, korumacıları hemen harekete geçirmeye sevk edebilir.
