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dna aria studio Fonte foto: 123RF
SCIENZA

Ricercatori estraggono DNA dall'aria: è la prima volta nella storia

Per la prima volta nella storia è stato estratto del DNA animale dall'aria: il doppio esperimento allo zoo di Copenhagen e di Hamerton

Gli scienziati che si occupano di studiare gli animali selvatici hanno messo in campo ogni genere di escamotage per tentare di tracciare la presenza e la migrazione delle specie: dall’installazione di fototrappole di ogni genere fino alla ricerca di feci, orme e impronte, si è provato davvero di tutto.

Tracciare le rotte e i movimenti dei grandi migratori resta una missione tra le più complicate, per i biologi. Ma due studi paralleli, appena pubblicati sulla rivista Current Biology, sembrano offrire uno strumento impensabile soltanto qualche anno fa: a quanto pare, è possibile estrarre il DNA degli animali dall’aria.

Cos’è il DNA ambientale e come si preleva

Non è la prima volta che si sente parlare del DNA ambientale: nel 2018 l’acquario di Genova prima ed il Mediterraneo poi videro la sperimentazione del prelievo di DNA dall’acqua. L’esperimento, condotto dal team della dottoressa Elena Valsecchi, aveva lo scopo di tracciare la biodiversità marina del bacino del Mediterraneo a partire dalle tracce di DNA disperse nell’acqua.

Il DNA ambientale, o e-DNA (environmental DNA), è quella porzione di DNA che resta disperso nell’ambiente, e sin dalle prime analisi è sembrato uno strumento di eccezionale portata per l’indagine di diversi ecosistemi, in particolare per il tracciamento delle specie animali.

Oggi sappiamo che è possibile estrarre l’e-DNA anche dall’aria. Due studi paralleli, uno guidato da Kristine Bohmann dell’Università di Copenhagen e l’altro promosso da un team di Queen Mary University di Londra e York University di Toronto, hanno sperimentato l’estrazione di DNA ambientale rispettivamente nello zoo di Copenhagen e in quello di Hamerton, nei pressi di Cambridge.

Come si estrae il DNA ambientale dall’aria? I ricercatori hanno installato all’interno degli zoo dei filtri d’aria capaci di catturare le piccolissime porzioni di materiale genetico disperse nell’aria. Una volta rimossi i filtri, il DNA è stato amplificato secondo un processo che consente di intercettarne ed analizzarne le più infinitesimali quantità.

I ricercatori impegnati allo zoo di Copenhagen hanno così individuato marcatori genetici di dozzine degli animali che popolano lo zoo, ma anche diverse tracce di ospiti occasionali – come gatti, scoiattoli e ricci. Dopo le varie ricerche che hanno dimostrato la possibilità di estrarre il DNA ambientale dall’acqua, per la prima volta gli scienziati sono riusciti ad estrarre del DNA direttamente dall’aria.

I risultati delle ricerche

I ricercatori di Copenhagen hanno installato negli ambienti dello zoo tre filtri d’aria, in funzione per periodi di 30 ore: hanno individuato così le tracce genetiche di 49 vertebrati, tra cui 30 mammiferi, 13 uccelli, 4 pesci, un anfibio ed un rettile. Sono riusciti ad individuare il DNA dell’okapi e dell’armadillo, e anche di un pesciolino rosso e di qualche ospite non previsto – un topino di campagna e alcuni dei pesci con cui vengono nutriti gli animali dello zoo.

L’esperimento inglese, invece, prevedeva che i filtri fossero installati all’interno dello zoo soltanto per periodi di 30 minuti, per essere però spostati in diverse aree del parco per sondare la possibilità di tracciare i movimenti degli animali.

Usando la classica reazione a catena della polimerasi hanno dunque amplificato i 72 campioni di DNA ambientale ottenuti dal filtraggio dell’aria, che secondo la biologa Elizabeth Clare funziona esattamente "nello stesso modo in cui funzionano i filtri che usiamo per fare il caffè".

Lo studio inglese ha individuato 25 specie animali, inclusi 17 animali ospiti dello zoo: gibboni, dingo, suricati, bradipi e asini – accompagnati come nell’altro caso dagli ospiti occasionali dello zoo. Ed il proposito di tracciare i movimenti degli animali attraverso lo zoo è andato a buon fine: i ricercatori sono riusciti a seguire i movimenti degli animali, e la speranza di Clare è che presto questa tecnologia possa essere usata in campo aperto, come avvenne per l’estrazione dell’e-DNA dall’acqua.

"Il prossimo passo" afferma Bohmann in totale accordo con Clare "è capire come portare questo metodo in natura per adattarlo ai diversi habitat ed ecosistemi". La possibilità di estrarre il DNA animale dall’aria è uno strumento di indescrivibile potenza, che potrebbe essere la svolta decisiva per tutti i biologi impegnati nella tutela delle specie a rischio e nella protezione delle rotte migratorie, ma questo è soltanto l’inizio.

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