Ο αέρας που μας περιβάλλει αποδεικνύεται πολύ πιο «πληροφοριακός» απ’ ό,τι μέχρι σήμερα πιστεύαμε. Σύμφωνα με νέα διεθνή επιστημονική έρευνα, απλοί φίλτρο-συλλέκτες αέρα μπορούν να συγκεντρώσουν περιβαλλοντικό DNA (eDNA) και να αποκαλύψουν την παρουσία ζώων, φυτών, ιών αλλά και μικροοργανισμών που βρίσκονται σε μια περιοχή, χωρίς να απαιτείται άμεση παρατήρηση ή δειγματοληψία.
Σύμφωνα με το spacedaily, η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Ecology & Evolution, πραγματοποιήθηκε υπό τον David Duffy του Πανεπιστημίου της Φλόριντα, σε συνεργασία με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, το Yale, το Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Βαρκελώνης και τη Γεωλογική Υπηρεσία των ΗΠΑ. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο ατμοσφαιρικός αέρας μπορεί να λειτουργήσει ως ένα είδος «γενετικού αρχείου» του περιβάλλοντος.
Στο επίκεντρο της έρευνας βρέθηκαν δύο περιοχές: ένα υποτροπικό δάσος στη Φλόριντα και το αστικό περιβάλλον του Δουβλίνου. Σε αμφότερες τις περιπτώσεις, οι επιστήμονες κατάφεραν να απομονώσουν θραύσματα DNA που είχαν απελευθερωθεί από οργανισμούς μέσω κυττάρων δέρματος, γύρης, βλέννας ή άλλων μικροσκοπικών σωματιδίων και να τα αναλύσουν εργαστηριακά.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Τι «κρύβει» ο αέρας του Δουβλίνου
Στην περίπτωση του Δουβλίνου, τα φίλτρα αέρα αποκάλυψαν ένα εντυπωσιακά ευρύ φάσμα γενετικών ιχνών: από ανθρώπινα παθογόνα όπως ιοί και βακτήρια, μέχρι φυτά που σχετίζονται με κάνναβη, παπαρούνα και μύκητες με ψυχοδραστικές ιδιότητες.
Οι ερευνητές σπεύδουν να διευκρινίσουν ότι δεν ανιχνεύθηκαν ίδιες οι ουσίες ή η χρήση τους, αλλά αποκλειστικά γενετικό υλικό φυτών που υπήρχε στο περιβάλλον. Με άλλα λόγια, πρόκειται για «γενετικά αποτυπώματα» και όχι για ένδειξη κατανάλωσης ή δραστηριότητας.
Το εύρημα αυτό, ωστόσο, αναδεικνύει την εξαιρετική ευαισθησία της τεχνολογίας, η οποία μπορεί να εντοπίσει ίχνη οργανισμών σε επίπεδο που μέχρι πρόσφατα θεωρούνταν αδύνατο.
Η τεχνολογία που αλλάζει την οικολογία
Η καινοτομία της συγκεκριμένης έρευνας δεν αφορά μόνο τη συλλογή DNA από τον αέρα, αλλά και τη μέθοδο ανάλυσης. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τεχνολογία «μακράς ανάγνωσης» γενετικού υλικού, η οποία επιτρέπει την αλληλούχιση μεγάλων τμημάτων DNA χωρίς προκαθορισμένο στόχο.
Αυτό σημαίνει ότι, αντί να αναζητούν συγκεκριμένα είδη, οι ερευνητές μπορούν να «σαρώνουν» ολόκληρο το γενετικό υλικό ενός περιβάλλοντος και να καταγράφουν ό,τι υπάρχει εκεί τη στιγμή της δειγματοληψίας. Ουσιαστικά, κάθε φίλτρο αέρα μετατρέπεται σε μια μικροβιολογική «φωτογραφία» του οικοσυστήματος.
Στη Φλόριντα, η τεχνική αυτή επέτρεψε ακόμη και την ταυτοποίηση πληθυσμών άγριων ζώων, όπως αγριόγατες και αράχνες, με δυνατότητα εντοπισμού της γεωγραφικής τους προέλευσης χωρίς φυσική σύλληψη.
Από τη βιοποικιλότητα έως τη δημόσια υγεία
Οι εφαρμογές της μεθόδου είναι ήδη πολυδιάστατες. Από τη μία πλευρά, η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ταχεία παρακολούθηση της βιοποικιλότητας, ειδικά σε δυσπρόσιτες περιοχές. Από την άλλη, ανοίγει νέους δρόμους για την έγκαιρη ανίχνευση παθογόνων στον αέρα, κάτι που θα μπορούσε να αποδειχθεί κρίσιμο για τη δημόσια υγεία.
Η έρευνα δείχνει ότι ακόμη και μέσα σε λίγες ώρες λειτουργίας, ένα φίλτρο αέρα μπορεί να συλλέξει αρκετό γενετικό υλικό ώστε να παραχθεί μια πλήρης εικόνα των οργανισμών που βρίσκονται σε μια περιοχή τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή.
Τα «αόρατα» δεδομένα και τα ηθικά διλήμματα
Πέρα από τις επιστημονικές δυνατότητες, η μελέτη φέρνει στο προσκήνιο και ένα σύνθετο ζήτημα: την ιδιωτικότητα του γενετικού υλικού.
Οι ερευνητές τονίζουν ότι το ίδιο σύστημα που ανιχνεύει ζώα και φυτά μπορεί να συλλέξει και ανθρώπινο DNA από δημόσιους χώρους, χωρίς συγκατάθεση. Αυτό δημιουργεί, όπως σημειώνουν, ένα νέο πεδίο βιοηθικών προκλήσεων, καθώς το γενετικό αποτύπωμα ενός ατόμου μπορεί να βρεθεί σε περιβαλλοντικά δείγματα.
Παράλληλα, η δυνατότητα αναδρομικής ανάλυσης φίλτρων αέρα που ήδη υπάρχουν σε συστήματα παρακολούθησης της ποιότητας του αέρα δείχνει ότι γενετικά δεδομένα έχουν ενδεχομένως αποθηκευτεί για δεκαετίες χωρίς να έχει αξιοποιηθεί πλήρως το δυναμικό τους.
Μια νέα εποχή «ατμοσφαιρικής γενετικής»
Η μελέτη καταλήγει ότι η ανάλυση αερομεταφερόμενου DNA μπορεί να εξελιχθεί σε ένα από τα πιο ισχυρά εργαλεία της σύγχρονης οικολογίας και επιδημιολογίας. Ωστόσο, οι επιστήμονες προειδοποιούν ότι η τεχνολογία αυτή προηγείται των θεσμικών πλαισίων που θα έπρεπε να τη ρυθμίζουν.
Το ερώτημα πλέον δεν είναι μόνο τι μπορεί να «διαβάσει» ο αέρας, αλλά και ποιος θα έχει πρόσβαση σε αυτές τις πληροφορίες και για ποιους σκοπούς.
