Геном амазонских рыб: как ДНК поможет сохранить редкие виды

Пираруку (Arapaima gigas) и фильоте (Brachyplatystoma filamentosum) – два вида амазонских рыб, которые объединяет не только среда обитания. Высокий спрос в гастрономии и сложности с разведением в неволе поставили их популяции под угрозу. Чрезмерный вылов, вызванный растущей популярностью, заставил ученых искать нетривиальные решения для их защиты.

Ответом стало новаторское исследование, проведенное Федеральным университетом штата Пара (UFPA) в Бразилии. Ученые впервые расшифровали ДНК этих знаковых видов. По словам исследователя Сидни Сантуса, возглавлявшего команду, главная цель – получить достаточно знаний для устойчивого разведения рыбы в аквакультуре. Это позволит снизить давление на дикие популяции, испытывающие колоссальную нагрузку из-за хищнического промысла.

Чтобы раскрыть генетические секреты, ученые собрали образцы тканей более чем у ста особей. Специальное оборудование – генетический секвенатор – прочитало последовательность нуклеотидов (A, T, C, G) в их ДНК. Каждая такая последовательность несет уникальную информацию о живом существе, а их совокупность формирует геном вида – своего рода «полное руководство пользователя». Как отмечает Сантус, этот подход универсален и применим к любому растению или животному, позволяя не только изучать, но и эффективно воспроизводить их в контролируемых условиях.

Защита видов не ограничивается лишь сокращением вылова. Знание генома открывает возможности для генетической прослеживаемости. Игорь Хамой, один из участников исследования, объясняет, что теперь можно с высокой точностью определить происхождение любой особи. «Благодаря данным, заложенным в геноме пираруку, я могу установить, действительно ли рыба, продаваемая где-нибудь в Бостоне, была выловлена в Амазонии», – говорит он. Вся информация заносится в общедоступную генетическую базу, что предотвращает мошенничество с названиями и способствует дальнейшим научным изысканиям.

Эти научные достижения уже помогают решать ключевые проблемы в рыбоводстве: от индукции половых гормонов для размножения до разработки сбалансированного питания для искусственной среды. По словам Риты Мескиты, представителя Министерства окружающей среды и изменения климата Бразилии, такие исследования становятся основой для государственной политики в области сохранения биоразнообразия. Именно научные данные легли в основу Национальной стратегии до 2030 года, цель которой – остановить потерю видов и восстановить экосистемы страны.

Расшифровка геномов становится все более доступной. Сидни Сантус приводит яркий пример: на первый проект по геному человека ушло 10 лет и около 3 миллиардов долларов. Сегодня современный секвенатор может обработать 48 человеческих геномов за три часа при стоимости в 1,5–2 тысячи долларов. Тем не менее, для исследователей в Амазонии сохраняются трудности, связанные с логистикой и операционными издержками, так называемой «амазонской наценкой».

Наука играет фундаментальную роль, определяя параметры устойчивого взаимодействия человека с природой. Рита Мескита подчеркивает, что сохранение видов – это задача, сопоставимая по масштабу с биоразнообразием самой Бразилии, крупнейшим в мире. Генетическая «библиотека» позволяет возвращать исчезнувшие виды в их естественную среду и восстанавливать флору. Это открывает путь к будущему, в котором популяции сохраняются в охраняемых зонах, а любая хозяйственная деятельность ведется на принципах минимального воздействия на окружающую среду.