L’air du zoo contient suffisamment d’ADN pour identifier les animaux à l’intérieur – ScienceDaily

L’air du zoo est plein d’odeurs, du poisson utilisé pour l’alimentation au fumier des herbivores qui paissent, mais maintenant nous savons qu’il est aussi plein de l’ADN des animaux qui y vivent. Dans la revue Biologie actuelle 6 janviereLes deux équipes de recherche ont chacune publié une étude de concept indépendante montrant qu’en prélevant des échantillons d’air dans un zoo local, elles peuvent collecter suffisamment d’ADN pour identifier les animaux à proximité. Il peut être un outil non invasif précieux pour le suivi de la biodiversité.

“Capturer l’ADN environnemental des vertébrés nous permet d’identifier même les animaux que nous ne pouvons pas voir”, explique la chercheuse Kristine Bohmann (@kristinebohmann) et chef d’équipe à l’Université de Copenhague.

Les animaux terrestres peuvent être surveillés de plusieurs façons : directement par caméra et observation personnelle, ou indirectement par ce qu’ils laissent derrière eux, comme des empreintes de pas ou des excréments. L’inconvénient de ces méthodes est qu’elles peuvent impliquer un travail de terrain intensif et nécessiter la présence physique de l’animal. Par exemple, pour observer des animaux avec une caméra, il faut savoir où placer les caméras sur l’animal, filtrer des milliers d’images et généralement un peu de chance.

“Plus tôt dans ma carrière, je suis allé à Madagascar dans l’espoir de voir beaucoup de lémuriens. Mais en réalité, je les ai rarement vus. Au lieu de cela, je les ai surtout entendus sauter hors de la canopée.” dit Bohman. “Ainsi, pour de nombreuses espèces, les identifier par observation directe peut représenter beaucoup de travail, surtout si elles sont difficiles à détecter et vivent dans des habitats très fermés ou inaccessibles.”

“Par rapport à ce que les gens trouvent dans les rivières et les lacs, il est vraiment très difficile de suivre l’ADN dans l’air, car l’ADN semble être super dilué dans l’air”, explique Elizabeth Clare, chercheuse principale à l’Université Queen Mary de Londres. “Mais nos recherches sur les zoos n’ont pas encore échoué pour une variété de sondes, de gènes, de lieux et d’approches expérimentales. Tout a fonctionné et étonnamment bien.”

Bohmann et Clare s’appuient fortement sur leurs précédentes études de surveillance de la faune en collectant d’autres échantillons contenant de l’ADN sécrété par les animaux. C’est ce qu’on appelle «l’ADN environnemental» ou eDNA, et c’est une technique bien établie la plus couramment utilisée pour surveiller les organismes aquatiques en séquençant l’eDNA à partir d’échantillons d’eau.

“L’air entoure tout et nous voulions éviter de contaminer nos échantillons tout en optimisant la véritable détection de l’ADN animal”, explique Bohmann. “Notre dernier travail sur l’eDNA aéroporté implique ce que nous faisons habituellement lors du traitement d’échantillons d’eDNA, juste un peu réglé.”

Chaque équipe de recherche a mené sa propre étude dans un zoo local, collectant des échantillons à divers endroits du zoo, y compris des enclos clos tels qu’une maison tropicale et des écuries intérieures, ainsi que des enclos extérieurs. “Nous avons utilisé un ventilateur pour collecter l’eDNA en suspension dans l’air, comme un ordinateur pour le refroidir, et y avons attaché un filtre. Ensuite, nous l’avons laissé fonctionner pendant un certain temps”, explique Christina Lynggaard (@lynggaardc), première auteure et chercheuse postdoctorale à l’université. de Copenhague.

Le ventilateur aspire l’air depuis et autour du zoo, qui peut contenir du matériel génétique de n’importe quelle source, comme l’haleine, la salive, la fourrure ou les excréments, bien que la source exacte n’ait pas été identifiée par les scientifiques. “Il peut s’agir de tout ce qui peut se propager dans l’air et qui est suffisamment petit pour continuer à flotter dans l’air”, explique Lynggaard. “Après filtration de l’air, nous avons extrait l’ADN du filtre et utilisé l’amplification PCR pour faire de grandes copies de l’ADN de l’animal. Après avoir séquencé l’ADN, nous avons traité des millions de séquences et les avons finalement comparées à une base de données de référence ADN pour identifier l’animal.”

“Il y a un bond en avant dans certains de ces cas, car vous pouvez mesurer la quantité d’ADN que vous avez avec des tissus ordinaires ou même des échantillons d’ADN aquatique, mais nous avons affaire à de petites quantités d’ADN avec ces analyses médico-légales”, dit-il. Claire. “Dans de nombreux cas, si nous prélevons un échantillon en quelques minutes seulement, nous ne pouvons pas mesurer l’ADN, nous devons donc passer à l’étape suivante de la PCR pour voir s’il y a quelque chose dedans. Si nous prélevons des échantillons à l’heure .. compromis.”

Dans chaque étude, les chercheurs ont découvert les animaux du zoo et la faune à proximité. L’équipe de Clare à l’Université Queen Mary de Londres a identifié l’ADN de 25 espèces de mammifères et d’oiseaux, et même l’ADN de hérisson eurasien en voie de disparition au Royaume-Uni. L’équipe Bohmann de l’Université de Copenhague a identifié 49 espèces de vertébrés, dont des mammifères, des oiseaux, des reptiles, des amphibiens et des espèces de poissons. Ceux-ci comprenaient des animaux de zoo tels que l’okapi et l’arthropode, et même le guppy dans l’étang de la maison tropicale, des animaux indigènes tels que les écureuils et des parasites tels que le rat brun et la souris domestique. De plus, ils ont identifié les espèces animales utilisées pour nourrir les autres animaux du zoo. Les deux équipes ont pris des mesures importantes pour vérifier que leurs échantillons n’étaient pas contaminés, y compris avec de l’ADN déjà dans leur laboratoire.

En choisissant un zoo comme lieu de leurs recherches, les chercheurs connaissaient l’emplacement d’un grand bassin d’espèces exotiques afin de pouvoir faire la distinction entre un vrai signal et des contaminants. “Au départ, nous pensions aller à la ferme, mais si vous prenez l’ADN de la vache, vous devez vous demander : “Cette vache est-elle ici ou est-ce une vache à une centaine de kilomètres ou au déjeuner de quelqu’un?”, Dit Clare. “Mais en utilisant le zoo comme modèle, je n’ai pas d’autre choix que de détecter l’ADN du tigre, sauf pour le tigre du zoo. Cela nous permet vraiment de tester la fréquence de détection.”

“L’une des choses que font nos deux laboratoires est de développer et de mettre en œuvre de nouveaux outils, il n’est donc peut-être pas surprenant que nous ayons tous les deux eu la même idée”, déclare Clare.

Mais le fait est que les deux groupes de recherche publient dans la revue en même temps Biologie actuelle c’est loin d’être accidentel. Après avoir vu les articles de l’autre sur le serveur de prépresse, les deux groupes ont décidé de soumettre ensemble leurs manuscrits au magazine. “Nous avons décidé de jouer un peu et de dire que nous n’allons pas concourir”, a déclaré Clare. “En fait, c’est une idée tellement folle que nous avons de meilleures assurances indépendantes que cela fonctionnera. Les deux équipes sont très impatientes de voir cette technologie évoluer.”

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