Изучение взаимосвязи между растениями и насекомыми, которые питаются этими растениями, остается непростой задачей, так как проводятся такие исследования только при помощи непосредственного наблюдения.
Исследователю могут потребоваться годы для того, чтобы полностью понять рационы сообщества растительноядных насекомых в тропических лесах.
Однако пять Смитсоновских ученых разрабатывают новый путь ускоренного исследования, при котором используется ДНК содержимого желудков насекомых, что потенциально позволит превратить годы исследований в месяцы.
Этот новый метод раскроет перед учеными невиданные до этого горизонты экологии и эволюции взаимодействия травоядных животных и растений. Выводы этого исследования опубликованы в журнале «PLОS ONE».
Растения и насекомые составляют около 50 процентов всех известных видов на Земле, формируя чрезвычайно важную основу для сохранения биоразнообразия в большинстве наземных экосистем.
Проведённое исследование было сфокусированно на 20 видах листоедов из Коста-Рики и 33 видах цветковых растений из порядка Имбирецветных (Zingiberales), исключительно которыми эти жуки питаются и откладывают на них свои яйца.
Используя специальный метод выделения ДНК, ученые получили смесь ДНК самих насекомых и ДНК содержимого их желудков. Они использовали ДНК-маркеры, специфические для животных, чтобы получить штрих-коды ДНК для каждого вида насекомых, и маркеры, специфические для растений, для определения вида растений из рациона каждого насекомого.
Уникальным данное исследование делает то, что мы разработали методы выделения ДНК и полные библиотеки штрих-кодов ДНК, которые позволили нам выявить растения-хозяев для каждого уровня видов, – объясняет ведущий автор исследования, доктор Карлос Гарсия-Робледо, работающий в Смитсоновском институте.
Еще одной уникальной особенностью данного исследования является то, что мы потратили несколько лет на выявления рациона травоядных насекомых посредством прямого наблюдения.
Эти исходные данные позволили нам проверить точность штрих-кодов ДНК, использовавшихся для идентификации рациона насекомых.
Сопоставление данных, собранных во время предшествовавшего ДНК анализу непосредственного наблюдения, с информацией, полученной при исследовании ДНК содержимого желудков насекомых, показало почти полную идентичность данных, за исключением сокращения потраченного времени и усилий.
