Beyond insects: leveraging bulk arthropod samples for vertebrate biodiversity monitoring using invertebrate-derived DNA (iDNA) metabarcoding
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि मेलिज़ ट्रैप के माध्यम से एकत्र किए गए बल्क आर्थ्रोपोड नमूनों का इनवर्टेब्रेट-व्युत्पन्न डीएनए (iDNA) मेटाबारकोडिंग, वन वर्टेब्रेट जैव विविधता की निगरानी के लिए कैमरा ट्रैप सर्वेक्षणों के पूरक के रूप में प्रभावी ढंग से कार्य कर सकता है, जो सामान्य और गुप्त जीवों के लिए उच्च अनुरूपता के साथ देशी, कीट और पालतू प्रजातियों की एक श्रृंखला का सफलतापूर्वक पता लगाता है।
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वन में जानवरों के छिपे हुए जीवन का पता लगाना लंबे समय से संरक्षणवादियों के लिए एक चुनौती रहा है। पारंपरिक तरीकों में अक्सर ऐसे जाल बिछाना शामिल होता है जो जीवों को नुकसान पहुँचा सकते हैं या ऐसे कैमरे लगाना जिनमें महंगे उपकरणों और एक शर्मीले जानवर की एक एकल छवि प्राप्त करने के लिए महीनों के इंतजार की आवश्यकता होती है। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने एक अलग प्रकार के साक्ष्य की ओर रुख किया है: जीवित चीजों द्वारा पीछे छोड़े गए आनुवंशिक पदार्थ। यह दृष्टिकोण, जिसे पर्यावरणीय डीएनए (environmental DNA) कहा जाता है, जीवन के अंश खोजने के लिए मिट्टी, पानी या हवा से नमूने एकत्र करने से संबंधित है। इस तकनीक का एक अधिक विशिष्ट रूपांतर जीवों के पेट के भीतर झाँकता है। कई कीट, जैसे कि मच्छर या मक्खियाँ, पक्षियों, स्तनधारियों और सरीसृपों जैसे कशेरुकियों (vertebrates) के रक्त या मांस पर आहार लेती हैं। जब इन कीटों को एकत्र किया जाता है, तो उनके पेट की सामग्री में उन जानवरों का एक सूक्ष्म, संरक्षित रिकॉर्ड होता है जिन्होंने हाल ही में उन्हें काटा या खाया था। इस आनुवंशिक कोड को पढ़कर, शोधकर्ता बिना उन्हें सीधे देखे पहचान सकते हैं कि किस क्षेत्र में कौन से कशेरुकी मौजूद हैं।
दक्षिण-पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया का एक नया अध्ययन इस पद्धति का बड़े पैमाने पर उपयोग करने के एक चतुर तरीके की खोज करता है। विशिष्ट रक्त चूसने वाले कीटों को एक-एक करके परीक्षण करने के लिए खोजने के बजाय, शोधकर्ताओं ने सामान्य जैव विविधता सर्वेक्षणों के लिए मानक निगरानी जाल द्वारा एकत्र किए गए मिश्रित कीटों के मौजूदा संग्रहों का लाभ उठाया। ये जाल, जिन्हें 'मैलेस ट्रैप' (malaise traps) कहा जाता है, उड़ने वाले कीटों को पकड़ने के लिए डिज़ाइन किए गए बड़े तंबू होते हैं। टीम ने एक सरल प्रश्न पूछा: क्या वे सामान्य कीट सर्वेक्षण को स्थानीय स्तनधारियों, पक्षियों और सरीसृपों की जनगणना में बदलकर, मिश्रित कीड़ों के इन थोक बैगों के भीतर कशेरुकियों का डीएनए पा सकते हैं? उन्होंने अपने आनुवंशिक निष्कर्षों की तुलना उन्हीं स्थानों पर स्थापित कैमरा ट्रैप के डेटा से की ताकि यह देखा जा सके कि यह नया दृष्टिकोण पारंपरिक दृश्य रिकॉर्ड के साथ कितनी अच्छी तरह मेल खाता है।
शोधकर्ताओं ने विभिन्न प्रकार के यूकेलिप्टस वुडलैंड्स (eucalyptus woodlands) के 54 वन स्थलों पर काम किया। प्रत्येक स्थल पर, उन्होंने लगभग दो सप्ताह के लिए मैलेस ट्रैप लगाए ताकि उड़ने वाले कीटों को पकड़ा जा सके, जिन्हें अल्कोहल में संरक्षित किया गया था। साथ ही, उन्होंने जंगल में चलने वाले जानवरों की तस्वीरें लेने के लिए मोशन-सेंसर कैमरे छह सप्ताह के लिए स्थापित किए। प्रयोगशाला में, टीम ने कीटों के थोक नमूनों को पीसकर और उनका डीएनए निकालकर संसाधित किया। उन्होंने विशिष्ट अनुक्रमों (sequences) की खोज के लिए दो अलग-अलग जेनेटिक मार्कर्स का उपयोग किया: एक जो विविध प्रकार के कशेरुकियों की पहचान कर सकता था और दूसरा जो विशेष रूप से स्तनधारियों के लिए डिज़ाइन किया गया था। इसके बाद उन्होंने कीटों के पेट में पाए गए जानवरों की सूची की तुलना कैमरों द्वारा पकड़े गए जानवरों की सूची से की।
परिणामों ने दिखाया कि यह पद्धति काम करती है, हालांकि इसमें कुछ सीमाएँ भी हैं। मिश्रित कीटों के 54 बैगों से, आनुवंशिक विश्लेषण ने 17 विशिष्ट कशेरुकी प्रजातियों की पहचान की। इनमें पश्चिमी ग्रे कंगारू और पश्चिमी ब्रश वॉलेबी जैसे देशी स्तनधारी, सरीसृप और एक पक्षी प्रजाति शामिल थे। सबसे आम पाया गया जानवर पश्चिमी ग्रे कंगारू था, जो उन तीन-चौथाई स्थलों पर भी दिखाई दिया जहाँ इसे पहचाना गया था। अध्ययन में जंगली सूअर और खरगोश जैसे वन कीटों और पास के कृषि क्षेत्रों से आए भेड़ और घोड़े जैसे पालतू जानवरों के प्रमाण भी मिले। जब शोधकर्ताओं ने अपने आनुवंशिक निष्कर्षों की तुलना कैमरा ट्रैप फुटेज से की, तो उन्होंने सामान्य प्रजातियों के लिए एक मजबूत सहमति पाई। कीट डीएनए के माध्यम से पाए गए वन जीवों में से लगभग 78 प्रतिशत को कैमरों द्वारा भी देखा गया था।
हालाँकि, दोनों विधियाँ बिल्कुल एक जैसी कहानी नहीं बताती थीं। कैमरा ट्रैप ने जीवन की बहुत अधिक विविधता का पता लगाया, जिसमें कुल 62 प्रजातियाँ मिलीं, जिनमें कई पक्षी और छोटे, मायावी स्तनधारी शामिल थे जिन्हें कीट डीएनए नहीं खोज सका। शोधकर्ताओं को पक्षियों और सरीसृपों को खोजने में कठिनाई हुई, संभवतः इसलिए क्योंकि उपयोग किए गए विशिष्ट आनुवंशिक उपकरण स्तनधारियों के लिए बेहतर अनुकूलित थे और क्योंकि एकत्र किए गए कीट सभी प्रकार के जानवरों पर समान रूप से आहार नहीं लेते थे। इसके बावजूद, कीट डीएनए दृष्टिकोण के अनूठे लाभ थे। इसने सफलतापूर्वक तीन प्रकार के छोटे स्किंक (skinks) की पहचान की जिन्हें कैमरों ने नहीं पकड़ा था, संभवतः इसलिए क्योंकि ये छिपकलियाँ इतनी छोटी या तेज़ थीं कि वे कैमरा सेंसर को प्रभावी ढंग से सक्रिय नहीं कर सकीं। अध्ययन बताता है कि हालांकि यह तकनीक अभी पारंपरिक सर्वेक्षणों की जगह नहीं ले सकती है, लेकिन यह पहले से ही एकत्र किए जा रहे नमों से अतिरिक्त जानकारी निकालने का एक मूल्यवान तरीका प्रदान करती है।
लेखकों का कहना है कि यह दृष्टिकोण अभी अपने शुरुआती चरणों में है। मिश्रित कीट नमूनों में पाए जाने वाले आनुवंशिक संकेत अक्सर धुंधले होते हैं और कीटों के अपने डीएनए द्वारा दबा दिए जाते हैं। इसके अलावा, अध्ययन इस बात पर प्रकाश डालता है कि ट्रैप में एकत्र किए गए कीट केवल तत्काल वन स्थल से परे व्यापक क्षेत्र के जानवरों से आहार ले सकते थे, जिसका अर्थ है कि आनुवंशिक डेटा एक सटीक स्थान के बजाय एक व्यापक परिदृश्य का प्रतिनिधित्व करता है। फिर भी, यह शोध दर्शाता है कि कीटों के मौजूदा संग्रहों में कशेरुकी जीवन का एक छिपा हुआ संग्रह होता है। डीएनए निकालने की विधियों को परिष्कृत करके और आनुवंशिक उपकरणों में सुधार करके, वैज्ञानिक जल्द ही कीटों के उन्हीं जारों से वन जैव विविधता के एक समृद्ध इतिहास को अनलॉक कर सकेंगे जो वर्षों से शेल्फ पर रखे हुए हैं।
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