دی‌ان‌ای صدها گونه حشره در چای شما وجود دارد
یک بسته چای می‌تواند حاوی دی‌ان‌ای حشرات یا سایر حیواناتی باشد که قبل از برداشت و بسته‌بندی چای با آن گیاه به شکلی ارتباط داشته‌اند. اگر برگ‌های چای را نگاه کنید می‌توانید بفهمید که تعامل زودگذر صدها حشره روی آن وجود دارد. زنبورها موقع گرده‌افشانی روی برگ‌ها نشسته‌اند، هزارپاها از روی آن‌ها رد شده‌اند و عنکبوت‌ها تار خود را به این برگ‌ها وصل کرده‌اند.
هنوز بسیاری از روابطی که بین گیاهان و حیوانات وجود دارد مستند نشده. فهرست‌بندی همه حشره‌ها و حیواناتی که از یک گیاه تغذیه یا گرده‌افشانی می‌کنند ممکن است زمان زیادی ببرد. اما هنریک کرهنوینکل ، متخصص ژنتیک زیست‌محیطی، گروهی از دانشمندان را سرپرستی کرد تا راهی جدید برای کشف برخی از این تعاملات بین گیاهان و حیوانات کشف کنند. آن‌ها چای و گیاهان دارویی را از یک فروشگاه مواد غذایی خریداری کردند و برگ‌های خشک شده و بسته‌بندی شده را برای آزمایش وجود دی‌ان‌ای حشرات بررسی کردند.
دی‌ان‌ای صدها گونه حشره در چای
این تیم در مطالعه اخیر خود آثاری از بیش از 1200 گونه مختلف بندپایان را تنها از چهار گیاه بابونه، نعناع، چای و جعفری پیدا کردند. این روش را می‌توان برای هر گیاه خشک شده‌ای به کار برد و آن را به ابزاری ارزشمند برای پایش گونه‌های حشرات در معرض خطر و ردیابی گسترش آفات محصولات کشاورزی تبدیل کرد.
محققان چای و گیاهان را برای مطالعه خود انتخاب کردند زیرا محصولات تجاری ساخته شده از آن‌ها برگ‌هایی داشتند که خرد شده و خشک شده بودند. کرهنوینکل می‌گوید: «در نمونه‌ای مانند قهوه که از تولید تا مصرف عملیات مختلفی روی آن انجام می‌شود، احتمالاً دی‌ان‌ای بسیار کمی باقی مانده ، بنابراین ما چیزهایی را امتحان کردیم که تا حد امکان طبیعی بودند.»
دانشمندان قفسه‌های فروشگاه‌های مواد غذایی را برای یافتن گیاهان و چای‌هایی که از چهار قاره جهان آمده بودند جست‌وجو کردند. آن‌ها چندین نسخه از یک محصول را خریداری کردند اما از مارک‌های مختلف، تا مطمئن شوند که هر چای منشاءهای مختلفی دارد. با این روش تعداد بندپایانی را که می‌توانستند پیدا کنند، به حداکثر می‌رساندند.
این گروه باید روش‌هایی را برای استخراج و تکثیر دی‌ان‌ای بندپایان از میان تمام مواد گیاهی ابداع می‌کردند. اکثریت قریب به اتفاق دی‌ان‌ای‌ها در برگ‌های چای از خود گیاه چای است. کرهنوینکل توضیح می‌دهد: «احتمالاً 99.999 درصد یا چیزی شبیه به این از دی‌ان‌ای استخراج‌شده گیاهی است و تنها بخش کوچکی از آن باقی مانده حشرات است، که البته این مقدار عالی است. چون می‌خواهیم چای بنوشیم نه حشره.»
محققان چگونگی جداسازی دی‌ان‌ای بندپایان را با یافتن توالی اصلی که بین بندپایان و گیاهان متفاوت است کشف کردند. این تیم به طور متوسط بیش از دویست نوع مختلف بندپایان را از هر نمونه چای کشف کردند. همه این حیوانات را نمی‌توان با گونه‌های شناخته شده مطابقت داد. این کار نیاز به تحقیقات بیشتر در مورد گروه‌های مبهم‌تر و کمترشناخته شده دارد. اما آن‌هایی که شناسایی شدند به طور کلی با توزیع شناخته شده گیاهان و بندپایان مطابقت داشتند. مثلاً چای نعناع حاوی دی‌ان‌ای حشرات موجود در منطقه شمال غربی اقیانوس آرام بود، در حالی که چای سبز حاوی دی‌ان‌ای حشرات بومی شرق آسیا بود.
توانایی تجزیه و تحلیل eDNA از چای‌های تجاری می‌تواند جمع آوری داده‌ها درباره حشرات از سراسر جهان را آسان‌تر کند. به گفته اوا سیگزگارد، بوم‌شناس مولکولی، مشکل رایج در بسیاری از مطالعات eDNA حجم محدود نمونه‌هایی است که یک گروه کوچک از محققان می‌توانند به دست آورند. استفاده از چای و گیاهان تجاری تولید شده با بهره گیری از زیرساخت‌های موجود برای برداشت، خشک کردن و حمل مواد گیاهی این قضیه را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
تجزیه و تحلیل دی‌ان‌ای بندپایان از برگ‌های چای یا سایر مواد گیاهی خشک شده می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا حشراتی را که آفت محسوب می‌شوند ردیابی کنند. حشرات اغلب به طور ناخواسته به سراسر جهان منتقل می‌شوند و با محموله‌های مواد غذایی به کشورهای دیگر می‌روند. در حالی که بیشتر آن‌ها از این سفر جان سالم به در نمی‌برند، برخی از گونه‌ها با موفقیت جابه‌جا می‌شوند و جنگل‌ها یا محصولات زراعی را ویران می‌کنند. توانایی شناسایی گونه‌های مضر بلافاصله پس از ظهور حشرات در یک منطقه جدید می‌تواند به شروع فرآیند مدیریت قبل از افزایش سرسام آور جمعیت آفات کمک کند.
گروه کرهنوینکل همچنین می‌خواهد از روش‌های خود برای علاقه‌مند کردن کودکان به محیط زیست و حفاظت از آن از طریق ارائه روشی عملی برای مشارکت در تحقیقات استفاده کند. در حالی که تجزیه و تحلیل مولکولی واقعی به تجهیزات پیشرفته گران‌قیمت نیاز دارد، جمع‌آوری و خشک کردن گیاهان در خانه آسان است. کرهنوینکل توضیح می‌دهد که فقط با یک پاکت، یک کیسه و مقداری بسته‌های
سیلیکا (مانند بسته‌هایی که در بطری‌های قرص برای جذب رطوبت وجود دارد) لازم است. بچه‌ها می‌توانند به سرعت گیاهان را جمع‌آوری کنند و برای استفاده در تحقیقات آینده eDNA گیاهان را خشک کنند.
کرهنوینکل می‌گوید: «فقط یک کیت کوچک به کودکان بدهید تا گیاهان جمع‌آوری شوند و بعد ما می‌توانیم آن گل‌ها را پردازش کنیم و آن تعاملات را بازسازی کنیم.» او می‌گوید که امیدوار است با این پروژه‌های علمی بتوانند اطلاعاتی در مقیاس بزرگ در مورد فعل و انفعالات گیاه و حشره به دست آورند.
(استفاده از مطالب اختصاصی 55آنلاین بدون ذکر منبع ممنوع است.)
مترجم: مژده اصغرزاده
دیدگاه تان را بنویسید