Pomocou moderných DNA postupov analyzovali dáta o viac ako 1500 druhoch.
Biodiverzita. Zdroj: iStockphoto.com
Zoológovia z Centra biológie rastlín a biodiverzity Slovenskej akadémie vied (SAV), v. v. i., zverejnili v roku 2023 celoeurópsku štúdiu, v ktorej detailne opísali aktuálny stav druhovej diverzity a rozšírenia dvoch významných skupín vodného hmyzu (chrobáky – Coleoptera, bzdochy – Heteroptera) a následne presne definovali úroveň DNA barkódingových dát (čiarový kód s informáciami o DNA, pozn. red.) využívaných na efektívnu determináciu druhov v medzinárodných referenčných databázach. Štúdia celkovo analyzovala faunistické a barkódingové dáta o viac ako 1500 druhoch.
DNA barkódy
Podobne ako sú produkty v obchodoch označené jedinečnými čiarovými kódmi, tvorenými čiarami rôznych hrúbok v rozličných sekvenciách, tak aj DNA čiarový kód – barkód (z angličtiny DNA barcode) – predstavuje sekvenciu nukleotidových báz vo vybranom DNA fragmente. Sekvencie tohto fragmentu sú druhovo špecifické, takže DNA barkódy môžu byť považované aj za akési odtlačky prstov jednotlivých druhov.
Spoľahlivé hodnotenie biodiverzity a ekologického stavu ekosystémov vyžaduje kvalitné a aktuálne dáta, a preto záujem o metódy determinácie založené na DNA a masívnom paralelnom sekvenovaní v poslednom období intenzívne rastie.
DNA premenená do barkódu. Zdroj: iStockphoto.com
Základom rutinnej molekulárnej identifikácie druhov (DNA metabarcoding) sú kvalitné databázy referenčných DNA barkódov, pokrytie druhov barkódmi je však stále relatívne nízke. Pokrok v tejto oblasti však vyžaduje informácie o tom, kde sú medzery, aké sú veľké a prečo pretrvávajú. Cieľom tejto štúdie bolo na príklade dvoch modelových skupín vodného hmyzu opísať a pochopiť súčasný stav poznatkov týkajúcich sa počtu a rozšírenia druhov a dostupnosti DNA barkódov a ponúknuť riešenia na zlepšenie.
Stále ich nie je dosť
Keďže databázy sa postupne vyvíjajú, analýzy realizovali v troch po sebe nasledujúcich rokoch (2020 až 2022). Výsledky štúdie potvrdili, že napriek viacerým barkódingovým kampaniam sú z európskej fauny oboch študovaných skupín dostupné DNA barkódy len približne pre 50 percent druhov. Najhoršia situácia je v Mediteráne, na Balkáne a v juhovýchodnej Európe.
Hoci došlo približne k 25-percentnému nárastu počtu publikovaných barkódov, analýzy za jednotlivé roky ukázali veľmi malý nárast pokrytia druhov (v prípade európskych vodných chrobákov menej ako 1 percento). Okrem geografických charakteristík identifikovali analýzy aj rozdiely medzi krajinami a hlavné faktory ovplyvňujúce pokrok v budovaní knižníc referenčných DNA barkódov.
Tím autorov odporučil konkrétne zmeny v prístupe k dopĺňaniu referenčných DNA dát s dôrazom na kvalitu pred kvantitou, výraznejšie zapojenie expertov do taxonómie a cielené štúdie na nedostatočne preskúmané, no na biodiverzitu bohaté oblasti. Uvedené návrhy smerujú k optimalizácii procesu identifikácie druhov prostredníctvom DNA, čo má kľúčový význam pre ďalší výskum v oblasti ekológie sladkovodných spoločenstiev, biomonitoringu, agroekológie či ochrany prírody.
Publikácia poskytuje detailnú analýzu a odporúčania, ktoré umožnia zefektívnenie identifikácie druhov na európskej úrovni, predstavujúc dôležitý krok smerom ku komplexnému pochopeniu stavu prírody a k účinnej ochrane biodiverzity.
(JM)
