p Cada gota de água do mar contém milhares de células que podem revelar a diversidade da vida em nosso oceano. Usando um laboratório robótico autônomo e um veículo subaquático autônomo, Cientistas e engenheiros do MBARI estão desenvolvendo técnicas de coleta avançadas que podem um dia simplificar o trabalho de biólogos e gerentes de recursos. p Um estudo recente confirma que as amostras coletadas de forma autônoma de DNA ambiental (eDNA) são equivalentes às amostras coletadas por pessoas que usam métodos tradicionais, métodos manuais. eDNA refere-se a todo o DNA que pode ser extraído de uma amostra ambiental, incluindo de uma miríade de microorganismos e animais maiores por meio de partículas de pele, muco, e resíduos que eles lançam.

p Um número crescente de pesquisas indica que os levantamentos da vida selvagem usando análises de eDNA podem ser tão (ou mais) precisos do que simplesmente usar métodos tradicionais. Como tal, As avaliações de eDNA parecem oferecer um meio muito promissor e com boa relação custo-benefício para monitorar a biodiversidade, que apresenta uma proposta atraente para pesquisadores, bem como gestores de recursos que estudam ecossistemas oceânicos.

p Pesquisas anteriores neste campo se concentraram em amostragens específicas, como os tipos de filtros usados ​​para concentrar o eDNA de amostras de água ou os métodos para analisar e interpretar os sinais de eDNA encontrados nessas amostras. Ainda é um grande desafio entender como os pesquisadores podem aplicar técnicas analíticas de eDNA em grandes extensões de oceano ou por longos períodos de tempo. Atualmente, Levantamentos eDNA em mar aberto exigem tempo de navio extenso, que é caro, trabalho intensivo, e limitando.

p Para resolver esses problemas, os autores do novo estudo usaram uma nova geração do Processador de Amostras Ambientais (ESP) do MBARI e o emparelharam com o veículo subaquático autônomo de longo alcance do MBARI (LRAUV).

p O ESP é um laboratório robótico compacto que automatiza a coleta e o processamento de amostras de água. A versão utilizada neste estudo pode adquirir até 60 amostras. O LRAUV carrega o instrumento, permitindo que ele varie livremente no oceano por dias a semanas, da superfície a 300 metros (984 pés) de profundidade, durante a coleta de amostras em determinados momentos ou sob condições ambientais específicas. O resultado:um sistema que permite a coleta de eDNA no mar sem a presença humana no campo.

p "A fusão da robótica, A análise de DNA e as operações marinhas levarão a uma transformação em como fazemos ciências oceânicas e este trabalho de eDNA é apenas o começo, "disse Jim Birch, que supervisiona o grupo MBARI que desenvolveu o ESP.

p O objetivo dos pesquisadores era comparar a capacidade do ESP de coletar amostras automaticamente em relação aos protocolos estabelecidos que dependem de mãos humanas. As amostras para esses testes vieram da Exposição da Floresta de Kelp no Aquário da Baía de Monterey e da própria Baía de Monterey.

p O estudo analisou o DNA de pequenos organismos como micróbios e fitoplâncton, bem como de animais maiores, como krill e anchovas. A equipe também testou a eficácia do ESP para preservar as amostras de DNA que permanecem a bordo do LRAUV enquanto ele está no mar.

p "O primeiro passo para 'confiar' nas coleções robóticas é mostrar que elas fornecem resultados equivalentes aos métodos tradicionais. Este trabalho é uma confirmação emocionante dessa primeira etapa crítica, "Birch disse.

p Para as amostras coletadas e preservadas automaticamente, as concentrações de eDNA foram quase iguais às coletadas por métodos manuais para os micróbios menores e fitoplâncton, bem como para o krill maior e anchovas. Amostras de eDNA preservadas por ESP não mostraram diferenças na concentração de qualquer um dos organismos testados ao longo de um período de 21 dias - o período de tempo que o LRAUV pode ser implantado e longe da costa.

p "O LRAUV é uma abordagem ágil para a avaliação do ecossistema. O instrumento pode ser implantado dia ou noite e em tempo ruim, permitindo uma resposta rápida aos eventos, "disse Kelly Goodwin, co-autor do estudo da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). "Porque um grande, navio caro não é necessário, as amostras podem ser coletadas com mais frequência. Uma melhor cobertura de amostra pode ajudar em modelos e previsões, que ajudam a manter as águas e os frutos do mar seguros e ajudam a manter os serviços que recebemos do oceano, como pescar. "

p The ability to collect DNA in a more cost-effective (and time-effective) manner has the potential to revolutionize the way we approach ocean science and ecosystem monitoring. From studies of open-ocean eddies to rivers and lakes, automated sample collection and analytical systems offer opportunities for furthering our understanding of ocean processes, as well as tracking managed, invasive, or harmful species.

p "This study demonstrates the ability to collect eDNA samples autonomously to make observations of complex biological processes at fine-scale temporal and spatial resolutions that are not possible to accomplish today using conventional sampling methods, " concluded MBARI Research Specialist Kevan Yamahara.