Comment deux litres d'eau peuvent découvrir les mystères de la mer

Comment détectez-vous la présence d'un ASSFISH ASSORD BONE, à 3000 mètres sous la surface de l'océan? En testant des preuves de son urine, bien sûr.

Les scientifiques ont passé les trois dernières années à cartographier minutieusement l'ADN des océans australiens, filtrant les eaux pour récupérer les «chapelure» d'ADN qui laissent derrière lui.

À partir de deux litres d'eau, ils peuvent identifier l'ADN de chaque créature qui a traversé l'environnement au cours des heures et des jours précédentes, leur permettant de recueillir des preuves de la présence des animaux sans filets et cordes.

Un projet pluriannuel géré par la Minderoo Foundation et Parks Australia, couvrant 13 voyages dédiés et plusieurs voyages secondaires, a identifié 257 497 vertébrés marins à travers les parcs marins australiens s'étendant à 4000 kilomètres au nord au sud et à 6000 kilomètres à l'est à l'ouest.

Le projet ADN environnemental (EDNA) a non seulement un éclairage où se trouvent les espèces marines rares et menacées, mais a également découvert par inadvertance des espèces auparavant inconnues de la science.

« Bien sûr, nous en voyons plus dans des endroits comme les écosystèmes en haute mer, où les gens ne sont pas allés auparavant et ont étudié la biodiversité là-bas », a déclaré le professeur Michael Bunce, chef d'Oceanomics à Minderoo.

« Ce qui va être crucial, c'est de mettre des protections autour de certains de ces endroits spéciaux avant de disparaître. »

Les Assfish oreilles osseux – une forme de cusk-eel – sont des créatures délicates ressemblant à un croisement entre une méduse et un têtard, et se trouvent dans les eaux tropicales et subtropicales à des profondeurs allant jusqu'à 4000 mètres. Les identifier impliquerait généralement les extraire des profondeurs de l'océan, les tuant ainsi.

D'autres créatures en haute mer et profonde identifiées par les équipes de recherche comprennent des rattails, des slimehes, des nombres, des nombres, des rabais et des poissons-lanternes.

Malgré les progrès rapides des connaissances scientifiques, les océans restent le grand inconnu, avec des estimations qu'il pourrait y avoir jusqu'à 500 000 espèces marines dans les océans australiens, notamment les coraux, le plancton et les crustacés – dont seulement 33 000 ont été identifiés.

Le travail pour séquencer l'ADN de la vie marine est lent et minutieux, mais Bunce a déclaré que la Fondation Minderoo avait fixé un objectif pour séquencer les «codes à barres» génétiques des 5000 poissons marins connus, une tâche qui est à mi-chemin terminée. 500 autres vertébrés appellent les eaux australiennes à la maison, notamment les oiseaux de mer, les baleines, les médias et les dauphins.

L'organisation est l'un des partenaires de la National Science Agency CSIRO, qui a fixé une cible ambitieuse pour créer une bibliothèque d'ADN de biodiversité nationale pour l'Australie, qui, selon elle, offrirait d'énormes pêcheries, biosécurité et avantages environnementaux.

Le partenariat multi-mondes d'EDNA de 11,8 millions de dollars entre Minderoo Foundation et Parks Australia a prélevé des échantillons d'eau de mer dans une gamme d'environnements océaniques, des récifs tropicaux à 6000 mètres sous la surface de l'eau.

Bunce a déclaré que les créatures marines perdaient l'ADN de diverses manières, mais surtout à partir des déchets qu'ils expulsent.

« Ils déféquent et urinent dans les colonnes d'eau, donc nous nageons littéralement dans un tas d'ADN … et c'est plutôt cool et grossier en même temps », a-t-il déclaré.

Après que les animaux aient perdu de l'ADN, il peut être détectable entre quelques heures et quelques jours avant qu'il ne soit décomposé par les mouvements d'eau, les températures, les rayonnements UV et d'autres facteurs.

L'ADN est décomposé plus rapidement dans les eaux peu profondes et chaudes, tandis que dans des environnements froids et sombres profonds, il peut persister pendant une semaine ou plus.

Alors que tous les animaux contiennent ces chapelure génétiques, qui sont dispersées dans nos océans, différentes espèces perdent l'ADN de différentes manières.

Bunce a déclaré que les tortues et les serpents de mer ont frappé des quantités de l'ADN plus petites à mesure qu'elles se déplacent dans l'eau, ce qui les rend plus difficiles à détecter, tandis que les poissons-appâts ont été facilement identifiés car ils ont été mangés en grand nombre et ont expulsé les extrémités des espèces plus grandes.

Non pas qu'il existe une science parfaite – Bunce a déclaré que les chercheurs ont plaisanté sur les chats, les chiens et le saumon apparemment détectés dans les océans éloignés, leur ADN déposé dans des eaux vierges des bateaux au-dessus.

Armés de plus d'un quart de million d'observations de créatures marines, les dirigeants du projet se sont ensuite tournés vers l'offre de leur science au public australien et au monde.

Le nouveau tableau de bord Edna de l'Oceanomics de la Minderoo Foundation, lancé aujourd'hui, combine l'intelligence artificielle avec EDNA pour permettre aux utilisateurs d'explorer les données par les espèces ou le parc marin, ou pour «discuter» avec l'IA pour interroger les données.

Un porte-parole de Minderoo a déclaré que le tableau de bord allait «changer la donne pour la conservation marine, car les Australiens de tous les jours peuvent désormais visualiser l'océan d'une manière entièrement nouvelle».

Le Dr Philipp Bayer, directeur de la biologie computationnelle à la Fondation Minderoo, a déclaré que les scientifiques avaient récupéré plus de 1,2 milliard de lectures de séquence d'ADN à partir de leurs enquêtes, chaque échantillon d'Edna de deux litres Edna Seawater en moyenne 62 détections d'espèces marines différentes.

Les scientifiques ont fait près de 258 000 observations d'EDNA de vertébrés marins, y compris des espèces de poissons osseuses 2019 et 95 espèces de poissons cartilagineux (requins, rayons et chimaeras).

« Il s'agit de nombreuses données », a déclaré Bayer. «Pour donner un sens à tout cela et permettre aux gens d'interagir avec les données, nous avons co-développé un tableau de bord qui permet aux utilisateurs d'explorer le tissu vivant de nos océans à grande échelle.

« Le tableau de bord se concentre sur la renforcement des sciences complexes. Bien que nous ne puissions pas voir l'ADN, nous pouvons le lire – et maintenant nous pouvons également visualiser la sortie. »

Le ministre de l'Environnement et de l'Eau, Murray Watt, a accueilli l'innovation, la décrivant comme un changement de jeu pour la conservation marine.

« Nous pouvons maintenant« visualiser »l'océan d'une manière entièrement nouvelle – du poisson-main menacé aux requins baleines, nous obtenons des idées inimaginables il y a quelques années à peine», a-t-il déclaré.

«En co-investissant dans des sciences de pointe comme celle-ci, nous sommes mieux équipés pour protéger l'incroyable biodiversité de nos parcs marins et prendre des décisions fondées sur des preuves pour l'avenir.»

La version publique du tableau de bord est disponible sur https: // marine-
Parks.mideroo.org