27/03/2026
0Лоси, карибу, олени… Они бродят по лесам уже тысячи лет, оказывая на экосистемы такое же сильное влияние, как и человеческая культура. Но как подтвердить присутствие этих животных, не наблюдая за ними, не отлавливая и не беспокоя их? Ответ иногда кроется в невидимом: в фрагментах ДНК, оставленных на снегу, в пыли или переносимых насекомыми.
Этот подход, известный как экологическая ДНК (eDNA), может изменить подход к мониторингу дикой природы, при условии, что методы будут адаптированы к реалиям территорий, где они используются.
В Канаде защита биоразнообразия находится под растущим давлением со стороны эксплуатации ресурсов и изменения климата. Например, белохвостые олени мигрируют на север, вторгаясь в ареалы обитания лосей и карибу.
Эти олени могут быть переносчиками болезней, которые ставят под угрозу целые популяции оленей. Распространение вида тщательно отслеживается, но этот мониторинг опирается на информацию, которую иногда трудно получить.
То же самое касается мониторинга редких и скрытных видов, таких как росомаха, чье присутствие в ряде регионов северного Квебека трудно подтвердить из-за отсутствия достоверных данных.
Для принятия решений, необходимых для защиты биоразнообразия, всем заинтересованным сторонам — правительствам, природоохранным организациям, промышленности и коренным народам — требуются надежные и сопоставимые данные, полученные с соблюдением принципов социальной ответственности. Однако традиционные инструменты мониторинга, такие как непосредственное наблюдение, отлов, GPS-ошейники или фотоловушки, зачастую являются дорогостоящими, интрузивными или сложными для использования в отдаленных районах.
Экологическая ДНК: перспективы и ограничения
Экологическая ДНК основана на простом, но мощном принципе: все живые организмы выделяют в окружающую среду фрагменты своих клеток, содержащие ДНК, в частности через фекалии, мочу, слюну, кожу или шерсть.
Анализируя эти генетические следы в воде, почве, снегу или воздухе, можно идентифицировать виды, присутствующие в данной среде, без прямого контакта с животными и без нарушения их естественного поведения.
Хотя этот подход уже хорошо зарекомендовал себя в отношении водных видов, его применение к наземным животным остается серьезной научной задачей. В отличие от водной среды, ДНК распределяется неравномерно. Ее обнаружение в значительной степени зависит от поведения видов, климатических условий, характера субстратов (почва, пыль, снег) и процессов разложения ДНК в окружающей среде. Эти факторы усложняют мониторинг и требуют методов, адаптированных к местным условиям.
Наша недавняя научная статья, опубликованная в журнале Environmental DNA, знаменует собой значительный прорыв в области мониторинга биоразнообразия в Канаде. В ней мы представляем новые инструменты для неинвазивного мониторинга 125 видов животных Северной Америки.
Важно отметить, что почти половина этих видов была выбрана партнерами из числа коренных народов по всей стране за их культурную, экологическую или пищевую значимость. Среди них — карибу, культовый вид, занимающий центральное место в культуре многих коренных народов.
На стыке этих технологических перспектив и научных вызовов в рамках общеканадского проекта iTrackDNA сложилось тесное сотрудничество между исследователями из Национального института научных исследований (INRS) и коренным народом Абитибивинни в Пикогане, в регионе Абитиби-Темискаминг в провинции Квебек.
Олень выглядывает из-за листьев в лесу. THE CANADIAN PRESS/Джонатан Хейворд
Исследовательский проект в регионе
В 2021 году первая нация анисинапе присоединилась к проекту iTrackDNA с целью разработки инструментов для отслеживания диких животных, отвечающих её культурным и территориальным приоритетам.
Хранители территории, биологи из местных общин и исследователи сначала определили ключевые виды, в том числе лосей, лесных карибу и белохвостых оленей, которые вызывают озабоченность с культурной, экологической и промысловой точек зрения.
Первоначальная кампания по отбору проб, основанная на традиционной фильтрации воды, дала неутешительные результаты. Несмотря на подтвержденное присутствие видов, показатели обнаружения были низкими или даже нулевыми.
Однако эта неудача была далеко не провалом, а подчеркнула важную реальность: стандартные методы анализа ДНК не являются универсальными и должны быть адаптированы к экологическим и социальным условиям, в которых они используются.
Переосмысление методов, вместе
Вместо того чтобы сдаться, команда решила полностью переосмыслить свой подход. На исконной территории народа Абитибивинни, в бореальных лесах Квебека, было проведено тщательное экспериментальное исследование с целью сравнения различных методов сбора экологической ДНК для мониторинга дикой природы. Протоколы были разработаны совместно с хранителями территории с упором на материалы, которые были недорогими, доступными и применимыми в отдаленных районах.
Были протестированы четыре основных подхода:
Отбор проб с поверхности снега
Сбор пыли и беспозвоночных (мух-падальщиков)
Отбор проб воды на месте
Отбор проб воды ниже по течению
Испытания проводились в контролируемых условиях, в том числе в заповеднике дикой природы Пажо и в государственном загоне для карибу, чтобы четко сравнить эффективность каждого метода.
Лоси, как и карибу и олени, бродят по лесам на протяжении тысячелетий, оказывая столь же сильное влияние на экосистемы, как и человеческая культура. THE CANADIAN PRESS/Кристофер Кацаров
Результаты, опубликованные в научном журнале «Journal of Applied Ecology», однозначны. Отбор проб с поверхности снега оказался наиболее эффективным методом, позволившим безупречно обнаружить ДНК всех трех исследуемых видов. Снег действует как превосходный консервант: холодный, темный и нетронутый, он накапливает и сохраняет ДНК, оставленную перемещающимися животными.
Методы, основанные на изучении беспозвоночных и воздушной пыли, также оказались весьма эффективными. Эти подходы перспективны для сезонов без снега или для видов, активных только летом. Напротив, отбор проб воды оказался менее надежным для определенных видов, за исключением очень специфических ситуаций.
Обмен новыми знаниями
В результате этого плодотворного сотрудничества был организован уникальный учебный курс по eDNA, совместно организованный INRS, Первым народом Абитибивинни и Институтом устойчивого развития Первых народов Квебека и Лабрадора, который собрал представителей 12 коренных общин и организаций. Цель заключалась в укреплении местного потенциала по мониторингу дикой природы с использованием научных инструментов, адаптированных к реалиям территории.
Участники приобрели практические навыки, начиная от разработки плана отбора проб и заканчивая интерпретацией лабораторных результатов. Преподаваемые методы, разработанные совместно исследователями и землепользователями, являются безопасными для животных, надежными и применимыми в отдаленных районах с доступным оборудованием.
Этот тренинг демонстрирует, как передовые технологии могут применяться на местном уровне для поддержки управления земельными ресурсами, уважая при этом знания, культуру и приоритеты общин.
Полезная, обоснованная и устойчивая наука
Помимо технических результатов, это исследование демонстрирует силу совместного подхода, при котором экологические знания коренных народов и современная геномика дополняют и усиливают друг друга.
Разработанные протоколы теперь доступны другим организациям коренных и некоренных народов в Канаде и за ее пределами и вносят непосредственный вклад в разработку канадских стандартов анализа ДНК.
Хотя ДНК пока не дает ответов на все вопросы, она является мощным и адаптируемым инструментом для поддержки управления земельными ресурсами и сохранения биоразнообразия. Уделяя особое внимание сотрудничеству, методологическим инновациям и местным корням, этот подход прокладывает путь к более инклюзивному и надежному мониторингу дикой природы, который лучше соответствует экологическим вызовам сегодняшнего и завтрашнего дня.
