Έχετε δημιουργική σκέψη; Σας αρέσει να μοιράζεστε τις γνώσεις σας και να διευρύνετε τους ορίζοντές σας; Αν ναι, τότε το People & Ideas είναι για σας. Μπορείτε απλώς να γίνετε αναγνώστης του ή να κάνετε ένα παραπάνω βήμα: να γίνετε επιμελητής περιεχομένου ή δημιουργός περιεχομένου. Έτσι παρακολουθείτε, δημιουργείτε, βιώνετε και μεταδίδετε την μάθηση αεί διδασκόμενοι προς όφελος όλων.

Το barcode της ζωής

Ένα από τα πιο «διάσημα» θέματα της περιβαλλοντικής βιολογίας είναι σίγουρα η βιοποικιλότητα και η διατήρησή της. Για να είναι κατορθωτό το δεύτερο πρέπει πρώτα να καταφέρουμε το πρώτο, δηλαδή να γνωρίσουμε και να ποσοτικοποιήσουμε τη βιοποικιλότητα. Η περιγραφή και κατάταξη των οργανισμών σε είδη είναι μια επίπονη και χρονοβόρος διαδικασία, η οποία, απ’ ό,τι τουλάχιστον φαίνεται τελευταία, με την ανάπτυξη των μεθόδων της μοριακής φυλογένεσης, μερικές φορές είναι λανθασμένη. Στο πλαίσιο αυτό αναπτύχθηκε μία ιδέα για τη δημιουργία του «Barcode της ζωής», της δημιουργίας δηλαδή ενός συστήματος που να συνδέει κάθε είδος μοναδικά με μια «ταμπέλα» όπως ακριβώς λειτουργούν και τα barcodes στα προϊόντα της αγοράς.

Ποιο μπορεί να ήταν λοιπόν το καταλληλότερο μέσο για να καταστεί εφικτό κάτι τέτοιο, από το γενετικό υλικό (DNA) που είναι κοινό σε όλους τους οργανισμούς (με εξαίρεση κάποιους ιούς); Έτσι, για αρχή, έπρεπε να επιλεγεί μία συγκεκριμένη περιοχή DNA που να υπάρχει σε όλους τους οργανισμούς, αλλά και να διαφέρει αρκετά ώστε να δείχνει τις διαφορές τους, ότι ανήκουν δηλαδή σε διαφορετικά είδη. Για τα ζώα επιλέχθηκε μία αλληλουχία από μιτοχονδριακό DNA και συγκεκριμένα το γονίδιο CO1. Το barcode λοιπόν του λύκου για παράδειγμα είναι η αλληλουχία του γονιδίου CO1, η οποία εμφανίζει αρκετά μεγάλη διαφορά από αυτή του συγγενικού του τσακαλιού, αλλά μικρή διαφορά μεταξύ των διαφορετικών λύκων. Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατόν,  εύκολα και γρήγορα, να τυποποιηθεί η βιοποικιλότητα ώστε να μπορεί κανείς να κατανοήσει, να παρακαλουθήσει και αντιμετωπίσει τις απειλές προς αυτήν.

Οι λόγοι για τους οποίους θεωρείται η διαδικασία αυτή βοηθητική για τη μελέτη της βιοποικιλότητας είναι ότι μπορεί να αναγνωρίσει τα είδη μελετώντας μόνο υπολείμματά τους καθώς επίσης και σε οποιοδήποτε στάδιο του κύκλου ζωής τους, όπως για παράδειγμα είναι ο κύκλος αυγό, κάμπια, χρυσαλλίδα, πεταλούδα. Ένα ακόμα τεράστιο πλεονέκτημα που παρουσιάζει αυτή η μέθοδος ταξινόμησης είναι ότι μπορεί να ξεχωρίσει είδη που είναι πολύ όμοια μεταξύ τους, κάτι πολύ συχνό στη φύση και έτσι να μειώσει την ασάφεια και την αμφιβολία μεταξύ των ταξινομήσεων από διαφορετικούς ερευνητές. Ένα επίσης πολύ σημαντικό θετικό στοιχείο που προκύπτει από την τεχνολογία του barcoding του DNA είναι η κατασκευή μιας συσκευής, στην οποία θα μπορεί ο ερευνητής να βάζει δείγμα του είδους που θέλει να αναγνωρίσει και μέσω δορυφόρων να στέλνεται η πληροφορία πίσω σε αυτόν από τις βάσεις δεδομένων που θα δημιουργηθούν.

Στην πράξη τώρα, με τη διαδικασία αυτή σίγουρα θα προωθηθεί η γνώση γύρω από τη βιοποικιλότητα με την αναγνώριση νέων ειδών αλλά και την καλύτερη κατανόηση της βιολογίας και της διασποράς των ήδη γνωστών. Πολύ σημαντικό επίσης είναι ότι με τη δυνατότητα της γρήγορης ταυτοποίησης καθίσταται εφικτή η παρακολούθηση της αγοράς για εμπόριο προστατευμένων ειδών ή πώληση κρέατος από είδη που το κυνήγι τους απαγορεύεται. Μία ακόμη πρακτική εφαρμογή είναι ότι θα ελέγχεται η ποιότητα των προϊόντων που πωλούνται στην αγορά, για παράδειγμα αν το τσάϊ που αγοράζουμε ως κρητικό είναι όντως τέτοιο και όχι από κάποιο είδος που δεν φύεται στην περιοχή και έχει μικρότερη αξία.

Λογικό είναι μία ιδέα τέτοιου βεληνεκούς πριν φτάσει στην πρακτική εφαρμογή να απαιτεί περαιτέρω πειραματισμό ώστε να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητά της. Έτσι, οι αντίθετες απόψεις αφορούν κυρίως την ακρίβεια που μπορεί να έχει ο χαρακτηρισμός όλων των ειδών από ένα και μόνο γονίδιο του μιτοχονδριακού DNA. Συγκεκριμένα, έχει φανεί ότι με τη χρήση του μιτοχονδριακού DNA για την ταξινόμηση υπάρχει λάθος στο 23% των ειδών που ταξινομούνται. Επιπλέον, τίθεται το θέμα της ακρίβειας της μεθόδου, ειδικά όταν εμφανίζονται φαινόμενα υβριδισμού μεταξύ κάποιων πληθυσμών των ειδών.

Πιθανώς λοιπόν το barcoding του DNA να είναι μία πολύ έξυπνη ιδέα που όμως είναι επικίνδυνο ακόμα να χρησιμοποιείται μόνη της για την ταξινόμηση των ειδών. Ωστόσο, σε συνδυασμό με τις κλασσικές μεθόδους ταξινόμησης, μπορεί να λύσει τα χέρια των ερευνητών και να βοηθήσει ώστε να προαχθεί η γνώση της βιοποικιλότητας.

 

Ενδιαφέροντες σύνδεσμοι εδώ και εδώ.

Δείτε και αυτό το βίντεο του Zoological society of London International σχετικό με την ανάπτυξη της βιοποικιλίας κατά τη διάρκεια της εξέλιξης και τη σημερινή απίστευτη φθορά της.

Οι υπότιτλοι στα ελληνικά είναι εδώ.

 

Μπορείτε να διαβάσετε και άλλα άρθρα του Biologion στο μπλογκ του «Βιολόγιον«.

 

 

Σχολιάστε το άρθρο

  • Φαίδρα Σίμιτσεκ

    Πολύ ενδιαφέρον το κείμενο σου Biologion. Είναι καλό που η αξιολόγηση της βιοποικιλίας βαδίζει προς τα ΄κει και ας είναι ακόμα ένα συμπληρωματικό μέσο λόγω του ψήλου ποσοστού αβεβαιότητας που έχει η μέθοδος ακόμα. Θα κερδίσουμε φαντάζομαι πολύ χρόνο και από τη δημιουργία βάσεων δεδομένων, μήπως προλάβουμε τίποτα…
    Δεν κουράζεται κανείς να επαναλαμβάνει με αριθμούς και τρανταχτά παραδείγματα τι σημαίνει η καταστροφή της βιοποικιλίας στο βαθμού που πραγματοποιείται σήμερα.
    Το άρθρο σου μου θύμισε την παλιά ιστορία του Bryan Sykes και το βιβλίο του οι «Επτά κόρες της Εύας», που αφορά τους επτά βασικούς γενετικούς προγόνους όλων των Ευρωπαϊκών φυλών- οι λεγόμενες επτά Εύες. Και στην περίπτωση αυτή χρησιμοποιήθηκε για την ταύτιση των αρχέτυπων ένα μιτοχονδριακό γονίδιο. Για όσους δεν ξέρουν, τα μιτοχόνδρια είναι μικροσκοπικές δομές που υπάρχουν σε κάθε κύτταρο και έχουν αποστολή να βοηθούν τα κύτταρα να χρησιμοποιούν το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας. Το αξιοσημείωτο είναι ότι τα μιτοχονδριακά γονίδια μεταβιβάζονται αναλλοίωτα από γενιά σε γενιά μέσω της μητέρας και μόνο, εξ’ου και η σταθερότητά τους.

  • Ευχαριστώ! Η ουσία του barcode είναι αυτό που επισημαίνεις, θα κερδίσουμε πολύ χρόνο.

    Μιας και αναφέρεις το Sykes, τυχαίνει να το διαβάζω αυτές τις μέρες και φυσικά σωστά αναφέρεσαι σε «παλιά ιστορία». Η δουλειά με το μιτοχονδριακό DNA δεν μπορεί να θεωρηθεί 100% έγκυρη για αρκετούς λόγους και όσο περνάει ο καιρός ολοένα και νέα δεδομένα έρχονται στην επιφάνεια. Για παράδειγμα έχει αποδειχθεί ότι αν και νομίζαμε ότι το μιτοχόνδριο πάντα μεταβιβάζεται μονογονεϊκά, κάτι τέτοιο δεν ισχύει σε κάποιους οργανισμούς όπως τα μύδια. Πρέπει να διανυθεί λοιπόν ακόμα αρκετός δρόμος για να βγαίνουν ασφαλή συμπεράσματα για θέματα σαν αυτά του Sykes.

    • Φαίδρα Σίμιτσεκ

      Ενδιαφέρουσα ιστορία και κρίμα για το Sykes που είχε στήσει μια ολόκληρη επιχείρηση! Έγραψε καινούργια έκδοση του βιβλίου του;

  • Δεν ξέρω αν έγραψε καινούργια έκδοση, εγώ την 1η διαβάζω! Είναι τρομερό πως μέσα σε 9 μόλις χρόνια από το 2001 που κυκλοφόρησε το βιβλίο του, έχουν ανατραπεί και έχουν εξελιχθεί κάποια πράγματα στα οποία βασίζεται. Δεν λέω ότι έχει εγκαταληφθεί η φυλογένεση με μιτοχονδριακό DNA (γιατί κάτι τέτοιο κάνει στην ουσιά), το αντίθετο μαλίστα. Απλά, όσο παλιότερη είναι πλέον μια εργασία στο θέμα αυτό τόσο πιο επισφαλη θεωρούνται τα αποτελέσματά της.

Αφήστε ένα σχόλιο

Σας άρεσε το άρθρο; Πείτε μας τη γνώμη σας.