Bảo vệ các loài cá quý hiếm
Trong một bài báo gần đây được xuất bản trên tạp chí Method in Ecology and Evolution, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Pháp Lý Bảo tồn tại Đại học Hồng Kông đã phác thảo ra một công cụ mới để giám sát việc buôn bán các loài cá quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng.
Bằng cách sử dụng DNA môi trường (eDNA) có trong nước thải từ các chợ cá, các nhà nghiên cứu có thể trích xuất trình tự DNA đủ để xác định hơn 100 loài cá đã được buôn tại chợ.
Các loài đang dần bị đe dọa tuyệt chủng
Nhiều loài dễ bị tổn thương hoặc có nguy cơ tuyệt chủng đã được phát hiện bằng phương pháp eDNA, bao gồm Epinephelus fuscoguttatus, một loại cá mú cẩm thạch nâu được xếp vào danh sách dễ bị tổn thương và có số lượng giảm dần theo Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN), và hai loài cá chình bao gồm Anguilla japonica và Anguilla rostrata đã được IUCN liệt kê là có nguy cơ tuyệt chủng, cũng như CITES (Công ước về buôn bán quốc tế các loài động, thực vật hoang dã có nguy cơ bị đe dọa) và loài cá chình châu Âu (Anguilla Anguilla). Hai loại cá tráp đã được phát hiện bao gồm cá tráp vây vàng (Nemipterus virgatus) được IUCN cho là loài dễ bị tổn thương và cá chẽm Okinawa (Acanthopagrus sivico plus), cũng được đưa vào danh sách loài dễ bị tổn thương và đang dần suy giảm.
Mã vạch DNA/RNA định danh loài
Mã vạch là một phương pháp xác định loài phổ biến, trong đó các vùng nhất định trong bộ gen của một sinh vật được sắp xếp theo trình tự và được sử dụng để xác định loài sinh vật đó. Mỗi loài có một “mã vạch” riêng biệt, có thể cung cấp một hình thức nhận dạng có độ chính xác hơn so với các phương pháp nhận dạng dựa trên hình thái học truyền thống. Kỹ thuật này có thể được mở rộng để xác định nhiều loài cùng một lúc (được gọi là siêu mã hóa) nhờ công nghệ giải trình tự thông lượng cao tiên tiến. Ngay cả một lượng nhỏ DNA tiết ra từ thực vật và động vật vào môi trường (eDNA) cũng đủ cho quá trình siêu mã hóa, cho phép xác định các nhóm loài từng xuất hiện trong khu vực.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Pháp Lý Bảo Tồn nhằm phát triển một phương pháp xác định các loài cá buôn bán trên thị trường Hồng Kông giúp các chuyên gia phân loại cá không phải dành hàng giờ để xác định trực quan mọi loài cá được bán. Hơn nữa, nhiều nhà cung cấp cá thường miễn cưỡng cho phép các sản phẩm của họ bị kiểm duyệt quá lâu.
Phương pháp được nêu trong bài báo đã so sánh hai loại bắt eDNA phổ biến nhất: lọc và kết tủa. Trong phương pháp lọc, một lít nước thu được từ cống rãnh ở ba chợ cá được thu gom và đi qua một bộ lọc tinh, lọc mô, máu và các mảnh vụn tế bào khác chứa đủ DNA để xác định loài cá đã thải ra nó.
Phương pháp kết tủa thậm chí còn sử dụng ít nước hơn, cho phép xác định các loài cá có mặt bằng cách kết tủa hóa học eDNA có trong các mảnh vụn tế bào từ 45 ml nước thải. Sau khi nước thải được thu thập, eDNA được chiết xuất và giải trình tự và các loài cá có mặt trong ba chợ cá trên đã được xác định trong khoảng 5 ngày. Để xác nhận kết quả, một chuyên gia phân loại cá chuyên nghiệp đã thực hiện một cuộc khảo sát trực quan và có kết quả trùng khớp với các loài được so sánh.
Độ chính xác cao và dễ thích ứng
Mặc dù không thể chắc chắn 100% trong việc xác định từng loài đơn lẻ có mặt bằng cả hai phương pháp, nhưng những ưu điểm của phương pháp khảo sát dựa trên DNA chiếm phần lớn. Về cơ bản, định danh dựa trên DNA có thể chính xác hơn định danh hình thái, và điều này đặc biệt đúng khi cá được bán làm thịt hoặc thuộc về một số chi và họ trông giống nhau. Phương pháp tách chiết DNA được nêu trong bài báo cũng rất đơn giản và có thể dễ dàng thực hiện bởi bất kỳ ai được đào tạo cơ bản về phòng thí nghiệm phân tử trong vài giờ. Các cuộc khảo sát trực quan đòi hỏi các chuyên gia phân loại học bỏ nhiều thời gian hơn, đây là một yếu tố cản trở việc triển khai các cuộc khảo sát thường xuyên ở Hồng Kông.
Các nhà khoa học hy vọng rằng phương pháp của họ sẽ không chỉ khuyến khích chính quyền địa phương áp dụng các giải pháp công nghệ cao hơn để giám sát và chống buôn bán trái phép động vật hoang dã ở Hồng Kông, mà còn giúp mở rộng việc sử dụng eDNA và siêu mã hóa trong bối cảnh đô thị hóa ngày càng tăng.