DNA trasportato dall'aria raccolto accidentalmente per via aerea

Mar 15, 2023

Le stazioni di monitoraggio che già effettuano test sull’inquinamento potrebbero avere il duplice scopo di mappare il declino della biodiversità, rivela un nuovo studio

Dai gufi ai ricci fino ai funghi, il materiale genetico di piante e animali viene inavvertitamente recuperato dalle stazioni di monitoraggio della qualità dell'aria in tutto il mondo, creando una "cassaforte di dati sulla biodiversità" non sfruttata, secondo un nuovo articolo scientifico.

A livello globale, migliaia di filtri dell’aria testano continuamente la presenza di metalli pesanti e altri inquinanti nell’atmosfera. Gli scienziati si stanno ora rendendo conto che questa rete di monitoraggio sta anche rilevando tracce invisibili di materiale genetico noto come DNA ambientale trasportato dall’aria (eDNA) da frammenti di capelli, piume, saliva e polline.

L’analisi dell’eDNA da due stazioni di qualità dell’aria del Regno Unito – una in un parco di Londra e un’altra in una zona rurale fuori Edimburgo – ha rivelato la presenza di oltre 180 funghi, insetti, mammiferi, uccelli e anfibi, tra cui tassi, ghiri, civette e ricci. e tritoni lisci. È stato raccolto anche l’eDNA delle piante, tra cui achillea, margherite, ortiche, grano, soia e cavoli.

I dati possono dire agli scienziati quali animali vivono nelle vicinanze e potrebbero diventare uno strumento importante per monitorare il declino della biodiversità accumulando grandi quantità di dati locali per lunghi periodi di tempo.

"Questa infrastruttura può rappresentare un'enorme opportunità per raccogliere dati sulla biodiversità ad alta risoluzione su scala nazionale", hanno scritto i ricercatori nell'articolo pubblicato su Current Biology. “Si tratta di un cambiamento rivoluzionario per il nostro approccio al monitoraggio della biodiversità sulla terraferma”.

Il crescente tasso di estinzione delle specie a livello globale è una grande preoccupazione per gli scienziati. "Il potenziale di questo non può essere sopravvalutato", ha affermato la prima autrice Joanne Littlefair della Queen Mary University di Londra. "Quasi tutti i paesi hanno una sorta di sistema o rete di monitoraggio dell'inquinamento atmosferico, di proprietà del governo o privato, e in molti casi di entrambi. Ciò potrebbe risolvere un problema globale su come misurare la biodiversità su vasta scala."

Le reti di monitoraggio dell’aria, alcune delle quali funzionano da decenni, sono concentrate in Europa, Asia e America centrale e settentrionale, ma alcune si trovano anche nel sud del mondo.

La raccolta dei dati eDNA non interferisce con la loro capacità di monitorare la qualità dell’aria. I ricercatori hanno scoperto che potevano ancora raccogliere l’eDNA da un filtro vecchio di otto mesi conservato a temperatura ambiente e che, se congelato, poteva durare decenni. Ora stanno incoraggiando le stazioni di monitoraggio a mantenere i filtri per preservare le informazioni eDNA che contengono.

Andrew Brown del National Physical Laboratory del Regno Unito e uno degli autori dello studio, ha dichiarato: "Negli ultimi due decenni della mia carriera, ho lavorato sull'inquinamento della qualità dell'aria per valutare l'esposizione della popolazione a inquinanti potenzialmente dannosi.

"Scoprire che questa rete estremamente consolidata può essere utilizzata da un campo scientifico completamente diverso – e che ha tutto questo potenziale nascosto a cui non avevamo mai pensato – è estremamente emozionante."

La ricerca è stata condotta in collaborazione con un team dell’Università di York in Canada.

Il campionamento dell'eDNA è più sviluppato negli ecosistemi acquatici, dove i consulenti ecologici lo utilizzano spesso per rilevare la presenza di grandi tritoni crestati. Utilizzando sistemi aerei, gli scienziati dell'Università di Lund sono stati in grado di raccogliere il DNA di 85 specie di insetti e sono state identificate anche specie di zoo campionando l'aria circostante.

Tutto ciò apre la strada a un modo non invasivo di tracciare la fauna selvatica, senza bisogno che l’animale si trovi nelle vicinanze, a differenza delle trappole fotografiche o del monitoraggio acustico. Il dottor Fabian Roger dell'Università di Lund, che non è stato coinvolto in questo ultimo studio, ha dichiarato: "Ciò che è interessante è che questi filtri vengono raccolti da una rete di monitoraggio esistente, che presenta una rete operativa che potrebbe essere cooptata per monitoraggio della biodiversità.

Ancora in discussione, ha detto, è l'utilità dei dati nel monitoraggio della biodiversità: "Rilevare alcune specie a volte non è la stessa cosa che rilevare un segnale di cambiamento della biodiversità, che è rappresentativo di un'area più ampia".