Công nghệ DNA môi trường (eDNA) và ứng dụng trong bảo tồn đa dạng sinh học

Công nghệ eDNA hoạt động dựa trên nguyên lý thu thập mẫu vật từ môi trường sống của các loài động vật. Các mẫu nước, đất, hoặc không khí chứa DNA của các loài động vật từ phân, dịch tiết, hoặc các mô tế bào bị rụng. Khi phân tích những mẫu vật này, các nhà khoa học có thể xác định sự hiện diện của các loài mà không cần phải tiếp xúc trực tiếp với chúng. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian và nguồn lực mà còn giúp giảm thiểu sự xáo trộn đối với hệ sinh thái, một yếu tố quan trọng trong công tác bảo tồn.

Một trong những ứng dụng đáng chú ý của eDNA là việc theo dõi các loài động vật khó phát hiện hoặc có nguy cơ tuyệt chủng. Ví dụ, giáo sư Jonathan Fong tại Đại học Lingnan, Hong Kong, đã sử dụng eDNA để theo dõi rùa đầu to, một loài rùa quý hiếm và khó theo dõi trong tự nhiên. Thông qua công nghệ này, ông có thể tối ưu hóa các nỗ lực nghiên cứu và bảo tồn mà không cần phải trực tiếp quan sát hoặc bắt giữ các cá thể rùa, từ đó giảm thiểu ảnh hưởng đến sinh thái và cải thiện hiệu quả bảo tồn.

Bên cạnh đó, eDNA còn giúp phát hiện sự hiện diện của các loài xâm lấn, một yếu tố quan trọng trong việc ngăn ngừa sự lây lan của các loài không bản địa vào các hệ sinh thái mới. Thông qua việc thu thập mẫu vật từ các hệ sinh thái nước ngọt hoặc biển, các nhà khoa học có thể nhanh chóng xác định sự hiện diện của các loài xâm lấn và đưa ra các biện pháp ứng phó kịp thời.

Tuy nhiên, mặc dù công nghệ eDNA mang lại nhiều tiềm năng trong việc bảo tồn, nó cũng có những hạn chế cần phải được lưu ý. Một trong những vấn đề lớn nhất là hiện tượng “dương tính giả,” khi mẫu vật thu thập được chứa DNA của một loài động vật mà thực tế loài này không tồn tại trong khu vực đó. Điều này có thể xảy ra khi các mẫu vật bị nhiễm DNA từ các nguồn bên ngoài, chẳng hạn như từ động vật khác, nước chảy từ khu vực khác, hoặc từ các phương tiện nghiên cứu. Điều này dẫn đến những sai sót trong quá trình ra quyết định về bảo tồn, khi mà kết quả phân tích không phản ánh chính xác sự phân bố của các loài.

Hơn nữa, các yếu tố sinh thái như dòng chảy sông, tốc độ phân hủy DNA trong môi trường, và hành vi sinh học của các loài cũng có thể ảnh hưởng đến tính chính xác của eDNA. Ví dụ, DNA trong nước có thể bị phân hủy nhanh chóng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ pH, hoặc các vi sinh vật. Đồng thời, hành vi di cư của các loài động vật có thể làm thay đổi sự phân bố của DNA trong các mẫu vật, khiến việc xác định sự hiện diện của các loài trở nên khó khăn hơn.

Để giải quyết những thách thức này, các nhà nghiên cứu đang tìm cách cải thiện độ chính xác của công nghệ eDNA. Một trong những giải pháp đang được phát triển là các thiết bị PCR cầm tay, giúp phân tích eDNA ngay tại hiện trường mà không cần phải đưa mẫu vật về phòng thí nghiệm. Các thiết bị này giúp tăng tốc quá trình thu thập và phân tích dữ liệu, đồng thời giảm thiểu các yếu tố gây nhiễu như việc vận chuyển mẫu vật.

Công nghệ eDNA đang mở ra những cơ hội mới trong công tác bảo tồn đa dạng sinh học, giúp các nhà khoa học theo dõi và xác định sự hiện diện của các loài động vật một cách hiệu quả và ít xáo trộn hệ sinh thái. Mặc dù còn một số thách thức cần phải vượt qua, eDNA đã chứng tỏ được vai trò quan trọng của nó trong việc bảo vệ các loài động vật, đặc biệt là những loài quý hiếm hoặc dễ bị tổn thương. Với những tiến bộ công nghệ hiện nay, eDNA hứa hẹn sẽ trở thành một công cụ không thể thiếu trong công tác bảo tồn và quản lý tài nguyên thiên nhiên trong tương lai.

Theo: vista.gov.vn