Saadud andmed on olulised, kuna varasemalt ei ole ühest kohast DNA abil teadaolevalt nii palju liike tuvastatud. Eeskätt olid töörühma uurimise all mikroskoopilised vetikad ja väikesed loomorganismid ehk zooplankton. Liigirühmad moodustavad merelistes toiduahelates kaks esimest lüli ja ilma nendeta ei saaks ookeanis elada juba suuremad organismid, näiteks kalad, hülged või vaalad, kirjutab Tallinna Tehnikaülikooli loodusteaduskonna meresüsteemide instituudi mereökoloogia labori juhataja Sirje Sildever.

Loomade poolt maha jäetud DNA

Keskkonna DNA tähendab seda, et organism on jätnud endast maha näiteks naharakke või karvu ning neis leiduva DNA põhjal on võimalik tuvastada, mis liiki loomaga tegemist oli. Loomadest mahajäänud DNA-d võib leida näiteks pinnasest, nende väljaheidetest ja karvatuustidest. Samasugust lähenemist kasutatakse näiteks kriminalistikas kahtlusaluste tuvastamiseks, kui kuritööpaigalt leitud DNA-d võrreldakse kahtlusaluste DNA või andmebaasides leiduvate kuritegudes süüdimõistetute DNA järjestustega.

Joonis näitab iga molekulaarse markeri kohta (18S, 28S, 28S_D, 28S_ZP, ITS) kui mitu unikaalselt liiki nende abil tuvastati. Kattuvad värvid näitavad erinevate markerite poolt tuvastatud liike, mitte-kattuvad värvid näitavad, et liigid tuvastati ainult ühe markeri poolt.  Keskel olevad kaks liiki kuuluvad vees elavatele seentle ja need olid ainsad, mis tuvastati kõigi markerite poolt.

Keskkonna DNA metoodika võimaldab uurida loomi neid häirimata ning tuvastada ka selliseid loomi, kes on väga pelglikud ning keda pole lihtne näha või kes on mingist piirkonnast ainult läbi liikunud. Ookeanis on DNA-põhine tuvastamine oluline nii silmaga nähtamatute organismide puhul nagu mikroskoopilised vetikad ja zooplankton kui ka suuremate liikide näiteks haide uurimiseks.

Tavapäraselt tuvastatakse ja uuritakse nii väikseid organisme nagu mikroskoopilised vetikad ja zooplankton mikroskoobi all vaadeldes. Keskkonna DNA annab aga võimaluse ka selliste liikide tuvastamiseks, keda ei ole võimalik mikroskoopi kasutades piisava täpsusega ära tunda. Kui suuremate organismide puhul kasutatakse tuvastamiseks mahajäetud rakke, mis DNA-d sisaldavad, siis mikroskoopiliste organismide puhul kasutatakse kõiki proovis leiduvaid tillukesi olendeid.

Meie jaoks on oluline võimalikult täpselt teada saada, millised liigid vees elada, et teaksime, kas piirkonda on jõudnud mõni mürkaineid tootev liik, mis on kahjulik mereelustikule ning ka inimestele või mõni võõrliik, kes kohalikud liigid võib välja tõrjuda.

Miks on need andmed olulised?

Uurimistöös keskendusime just silmaga nähtamatutele organismidele, kuna uuritav piirkond – Ohhoota meri – on väga oluline lõhe noorjärkude kasvuala ja vesiviljeluspiirkond. Töös uuritud organismid on nii kaudselt (mikrovetikad) kui ka otseselt (zooplankton) väikestele lõhedele oluliseks toiduallikaks. Seega annab uuring parema ülevaate nende potentsiaalsest toidulauast.

Keskkonna DNA analüüsideks jaoks kogutud mereveest mõõtsime ka erinevaid keskkonnaparameetreid, näiteks soolsust ja temperatuuri ning analüüsiti toitainete sisaldust vees. Need andmed on vajalikud selleks, et saaksime hinnata, millised tingimused konkreetsetele liikidele paremini või halvemini sobivad ning kas erinevatel aastatel on nende eelistused sarnased või pigem muutlikud.

Kokkuvõrlikult annab meile parema teadmise, kuidas keskkonnas toimuvad muutused neid mõjutada võivad ning milline oleks selle potentsiaalne mõju teistele ookeanis elavatele organismidele ning ka inimestele läbi selle kui palju kala on võimalik püüda ja kasvatada.

Samalaadsed uuringud on käimas ka Läänemeres Eesti Teadusagentuuri personaalse uurimisgrandi raames. Projekti raames uuritakse, kuidas keskkonna DNA põhjal veel rohkem infot saada.

Teadusartikkel ilmus väljaandes Environmental DNA.

Keskkonnatingimused: a) Joonisel on näha proovivõtupiirkond ning kaks peamist hoovust (sinisega külm hoovus, mis domineerib talvel ja punasega soe hoovus, mis domineerib suvel), mis mõjutavad antud piirkonna keskkonnatingimusi (nt. soolsus, temperatuur, toitainete kontsentratsioonid) ja seeläbi ka erinevatel hooaegadel esinevaid liike; b) Muutlikkus keskkonnaparameetrites erinevatel aastaaegadel kaheksa aasta pikkuse uurimisperioodi jooksul; c) tuvastatud liigid ja seosed erinevate keskkonnaparameetritega (punane näitab positiivset ja sinine negatiivset seost, nt. liik esineb pigem soojas kui külmas vees). Üldine pilt näitab, et tuvastatud liigid on keskkonnaparameetrite suhest jagunendu peamiselt kaheks - nendek, keda leidub peamiselt suvel (kõrge temperatuur, soolsus, vähe toitaineid) ning nendeks, keda leidub peamiselt talvel (mdala temperatuur, soolsus, palju toitaineid).