A természetjárás során nemcsak látható nyomokat hagyunk magunk után, mint a kitaposott ösvények, letört gallyak vagy a helytelenül eldobott szemét, hanem láthatatlan lenyomatokat is: DNS-t. Ez a genetikai anyag bőrsejtek, hajszálak, nyálcseppek vagy akár a cipőtalpunkra tapadt talaj formájában kerülhet a környezetbe. A környezeti DNS forradalmi eszközzé vált a biológiai sokféleség kutatásában – de mit jelent ez a túrázók számára?
Mi is az a környezeti DNS?
A környezeti DNS (eDNS) elemzése egy olyan innovatív módszer, amely az elmúlt évtizedben nagyban elősegítette a biológiai sokféleség vizsgálatát. A természetben előforduló élőlények folyamatosan hagynak hátra genetikai anyagot – például szőr, ürülék, nyál vagy feromonok formájában –, amely megtalálható a vízben, levegőben, talajban és más környezeti mintákban.
Ezt az örökítőanyagot elemezhetjük modern laboratóriumi technikák segítségével, például polimeráz láncreakcióval (PCR) és különböző szekvenálási technikákkal, melyek során akár fel is tárható az élőlények teljes genetikai anyaga.
Ezeknek a módszereknek köszönhetően anélkül is azonosíthatók bizonyos fajok, hogy közvetlenül találkoznánk velük.
Például a vízminták elemzésével meghatározható, hogy egy adott tóban milyen halfajok élnek, anélkül, hogy közvetlen mintavételezést kellene végezni. Hasonlóképpen, a talajban található DNS-maradványok segítségével rekonstruálható egy adott terület állat- és növényvilága.
Miért és mire jó ez az eljárás?
A módszer egyik legnagyobb előnye a nem invazív jelleg. Mivel nem szükséges a vizsgált élőlényeket megfogni vagy megzavarni és mintát venni tőlük, az eDNS különösen fontos a rejtőzködő vagy ritka fajok kimutatásában, illetve az érzékeny vagy veszélyeztetett fajok vizsgálatában.
Az sem utolsó szempont, hogy gyorsasága és költséghatékonysága miatt egyre szélesebb körben alkalmazzák természetvédelmi projektekben és ökológiai kutatásokban.
Ilyen kutatások lehetnek például az inváziós fajok monitorozása, amikor az eDNS segítségével gyorsan észlelhetők az újonnan megjelenő, nem őshonos fajok, lehetővé téve a hatékony védekezést. Egy másik példa pedig a védett területek felügyelete, hiszen a természetvédelmi területeken végzett rendszeres eDNS-mintavételezés segíthet a biodiverzitás változásainak nyomon követésében és a szükséges beavatkozások tervezésében.
A technológia fejlődésével egyre pontosabb és érzékenyebb módszerek állnak rendelkezésre az eDNS-minták elemzésére. Az új generációs szekvenálás (NGS) lehetővé teszi az ökoszisztémák átfogó vizsgálatát, mivel egyetlen mintából akár több száz vagy ezer faj DNS-e is kimutatható. Emellett, a bioinformatikai eszközök fejlődése is segíti az adatok gyors és hatékony feldolgozását.
Bár az eDNS rendkívül ígéretes, vannak bizonyos kihívások is. A környezeti mintákban található DNS gyors lebomlása, a szennyeződések jelenléte és a laboratóriumi módszerek érzékenysége mind befolyásolhatják az eredmények megbízhatóságát. Ezért az eDNS-elemzéseket mindig gondosan tervezett mintavételi stratégiák és szigorú minőségbiztosítási protokollok alapján kell elvégezni.
Túrázók, mint eDNS hordozók
A túrázók akaratlanul is DNS-hordozókká válnak, hiszen mozgásuk során ruházatukra, cipőjükre, hátizsákjukra vagy bőrükre tapadhatnak mikroszkopikus méretű biológiai maradványok. Egy-egy kirándulás után a cipő talpán megtapadó sár vagy a ruházaton maradó növényi részecskék akár több kilométeren keresztül is szállíthatják a DNS-t.
Ez a jelenség izgalmas kutatási lehetőségeket nyit meg: az eDNS-módszereket nemcsak helyhez kötötten, hanem mozgás közben is alkalmazhatják a tudósok, így még pontosabb képet kaphatnak az élővilág genetikai nyomairól.
Ugyanakkor a DNS hordozásának nemcsak előnyei, hanem veszélyei is vannak.
A túrázók folyamatos mozgásuknak köszönhetően sajnos elősegíthetik inváziós növényfajok terjedését, ha a ruházatukra vagy cipőjükre tapadó magvak új élőhelyekre kerülnek. Hasonló veszélyt jelenthetnek a kórokozók is: például az egyes békafajokat világszerte veszélyeztető kitridgomba (Batrachochytrium dendrobatidis) vagy a denevérek fehérorr-betegségét okozó gomba (Pseudogymnoascus destructans) szennyezett cipőtalpak és felszerelések közvetítésével terjedt el.
Ennek megelőzése érdekében érdemes minden túra után alaposan megtisztítani a lábbeliket, különösen akkor, ha eltérő élőhelyek között mozgunk vagy védett területeket látogatunk. Egy egyszerű tisztítási rutin – például a bakancs talpának lemosása és a ruházat átvizsgálása – segíthet csökkenteni a nem kívánt genetikai transzferek kockázatát, és hozzájárulhat a természetes ökoszisztémák védelméhez.
Túrázók, mint eDNS-felderítők – Hogyan segíthetünk a tudománynak?
A modern technológia lehetővé teszi, hogy a természetjárók aktívan bekapcsolódjanak az eDNS-alapú kutatásokba, ugyanis egyre több tudományos projekt épít a közösségi adatgyűjtésre (citizen science). Az önkéntesek víz- és talajmintákat vehetnek patakokból, tavakból vagy erdei ösvényekről, amelyeket később laboratóriumi elemzések során vizsgálnak.
Okostelefonos alkalmazások és online adatbázisok segítik a mintavételi pontok rögzítését és a megfigyelések dokumentálását, így a kutatók pontosabb képet kaphatnak az ökoszisztémák állapotáról, a fajok elterjedéséről és az emberi tevékenység hatásairól.
A túrázók hozzájárulása különösen értékes lehet, ha a mintavétel szakszerű protokollok szerint történik, hiszen egyetlen víz- vagy talajminta is hasznos információval szolgálhat a kutatók számára.
Összességében a környezeti DNS nemcsak a tudósok számára nyit új lehetőségeket, hanem a természetjárók számára is egy izgalmas, új perspektívát nyújt: a túrázás immár nemcsak a felfedezésről és a pihenésről szól, hanem a természetvédelmi kutatások aktív támogatásáról is.
Magyarországon is egyre több kutatás alkalmazza az eDNS-alapú módszereket a biológiai sokféleség vizsgálatára:
- Az Ökológiai Kutatóközpont (HUN-REN ÖK) például számos projektet indított a vizes élőhelyek állapotának monitorozására eDNS-alapú módszerekkel. Ennek köszönhetően a hal- és kétéltűpopulációk jelenlétét anélkül is vizsgálhatják, hogy az állatokat fizikailag be kellene fogni. Egy másik innovatív kutatásuk során önkéntes túrázók segítségével gyűjtöttek mintákat: a résztvevők speciális zoknikat viseltek a túra alatt, majd a kirándulás végén azokat egy zacskóba helyezve visszajuttatták a kutatóknak, akik később a zoknikon megtapadt környezeti DNS-t elemezték.
- Emellett a Balatoni Limnológiai Kutatóintézet (HUN-REN BLK) is alkalmazza ezt a módszert a tó ökológiai egyensúlyának vizsgálatára. Például, a tavi ökoszisztémát fenyegető invazív kagylófajokat vagy halakat gyorsabban lehet azonosítani eDNS-minták segítségével a hagyományos halászati módszerekhez képest.
- A Magyar Természettudományi Múzeum (MNMKK-MTM) kutatói is részt vettek a Biodiversity Genomics Europe (BGE) nemzetközi programban, ahol talajmintákat kellett gyűjteni és kiküldeni a partnerországokba további vizsgálatokra. A program célja, hogy Európa-szerte egységes genetikai adatbázist hozzanak létre, amely segíti a fajok monitorozását és a természetvédelmi stratégiák kidolgozását. Az ilyen kezdeményezések hosszú távon hozzájárulhatnak a magyarországi ökoszisztémák megőrzéséhez is.
Az erdélyi Kárpátok könnyen elérhető "sűrítménye" a Pádis-fennsík.
Hallottál már a déli határ mellett húzódó magyar Maginot-vonalról?
Szigetvárat nem csak egyszer ostromolták meg, de csak egyszer sikerült bevenni.
