Поиск рыб по ДНК окружающей среды: экологические применения, методологические аспекты, схемы обследований и перспективы развития

Масштабное глобальное сокращение разнообразия пресноводных и морских рыб, а также численности их популяций создает серьезную угрозу устойчивости экосистем и благополучию человека. Биомониторинг на основе ДНК окружающей среды (eDNA) позволяет надежно, эффективно и экономично оценивать присутствие видов и динамику численности популяций в различных водных экосистемах. Поэтому этот метод обладает значительным потенциалом для совершенствования традиционных систем наблюдения, содействуя сохранению рыб и управлению рыбными ресурсами. Однако многочисленные технические аспекты и стремительное развитие методов eDNA могут представлять значительные трудности для исследователей и практикующих специалистов, только начинающих работать в этой области. В настоящей работе систематически проанализированы 416 исследований eDNA рыб для обобщения тенденций в отношении изучаемых объектов, целей исследований и типов экосистем, а также рассмотрены области применения, обоснование, методологические аспекты и ограничения методов eDNA с акцентом на исследования рыб и рыбных ресурсов. Показано, как технология eDNA может расширить знания о поведении рыб, распространении видов, популяционной генетике, структуре сообществ и экологических взаимодействиях. Кроме того, обобщены современные представления о ряде важных методологических вопросов, включая возможности eDNA для качественной и количественной оценки биоразнообразия и численности рыб, а также пространственное и временно́е соответствие обнаруживаемой eDNA ее источникам. Для содействия экологическому применению методов eDNA у рыб на основании данных последних публикаций сформулированы рекомендации по эффективному отбору проб в непроточных, проточных и морских водоемах. Наконец, выявлены существующие пробелы и ограничения, а также обозначены новые перспективные направления исследований eDNA рыб. По мере совершенствования и стандартизации методик технология eDNA должна коренным образом изменить мониторинг рыб и способствовать сохранению биоразнообразия и управлению рыбными ресурсами, преодолевая географические и временные ограничения.