นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย Curtin ได้ระบุสารพันธุกรรมของปลาหมึกยักษ์ในตัวอย่างน้ำที่เก็บจากหุบเขาใต้น้ำนอกชายฝั่งตะวันตกของออสเตรเลีย การค้นพบนี้ถือเป็นการบันทึกสายพันธุ์แรกในภูมิภาคนี้โดยใช้ DNA สิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นเทคนิคที่ตรวจจับร่องรอยทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตโดยไม่จำเป็นต้องสังเกตโดยตรง ตัวอย่างถูกนำมาจากความลึกมากกว่า 4,500 เมตร ในหุบเขา Cape Range และ Cloates ซึ่งตั้งอยู่นอกเมือง Ningaloo รัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย
สารพันธุกรรมของปลาหมึกยักษ์ซึ่งมีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Architeuthis dux ปรากฏในตัวอย่าง 6 ตัวอย่างที่แยกจากกันซึ่งรวบรวมในสถานที่เฉพาะสองแห่ง งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Environmental DNA และถือเป็นบันทึกยืนยันสายพันธุ์ในภูมิภาคนี้เป็นครั้งแรกในรอบกว่า 25 ปี การค้นพบนี้ยังเป็นบันทึกทางเหนือสุดของ Architeuthis dux ในมหาสมุทรอินเดียตะวันออกทั้งหมด ซึ่งเป็นการขยายความรู้เกี่ยวกับการกระจายตัวทางภูมิศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตหายากนี้
เทคนิค DNA ด้านสิ่งแวดล้อมเผยให้เห็นสิ่งมีชีวิตใต้ท้องทะเลที่ซ่อนอยู่
วิธี DNA ด้านสิ่งแวดล้อมทำให้สามารถตรวจพบสปีชีส์ต่างๆ ผ่านทางอนุภาคทางชีวภาพที่แขวนลอยอยู่ในน้ำ เช่น ผิวหนัง เมือก และอุจจาระที่ปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิต นักวิจัยได้รวบรวมน้ำทะเลที่ระดับความลึกสุดขีดซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสังเกตด้วยสายตาโดยตรง การวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการระบุร่องรอยของสัตว์ทะเล 226 สายพันธุ์ที่แตกต่างกันกระจายอยู่ในสัตว์ทะเลกลุ่มใหญ่ 11 กลุ่ม
นอกจากปลาหมึกยักษ์แล้ว การสำรวจยังเผยให้เห็นสายพันธุ์ที่ดำน้ำลึกอื่นๆ รวมถึงวาฬสเปิร์มแคระและวาฬจงอยกูเวียร์ด้วย ผลการวิจัยระบุว่าหุบเขาใต้น้ำเป็นที่ตั้งของระบบนิเวศที่หลากหลายมากกว่าที่คิดไว้ การมีอยู่อย่างต่อเนื่องของ DNA ของปลาหมึกยักษ์ในหลายตัวอย่างบ่งชี้ว่าการยึดครองพื้นที่นั้นเกิดขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้หรือที่เกิดขึ้นซ้ำๆ
- ตัวอย่างที่เก็บมาจากหุบเขา Cape Range และ Cloates
- ตัวอย่างหกตัวอย่างมี DNA ของปลาหมึกยักษ์
- ความลึกสูงสุดเกิน 4,500 เมตร
- มีทั้งหมด 226 สายพันธุ์ที่แตกต่างกัน
- บันทึกทางเหนือสุดของสายพันธุ์ในมหาสมุทรอินเดียตะวันออก
การกลับมาของสายพันธุ์หลังจากห่างหายไป 25 ปี
เอกสารยืนยันการมีอยู่ของปลาหมึกยักษ์ในภูมิภาคนี้ครั้งสุดท้ายเมื่อ 25 กว่าปีที่แล้ว ในขณะนั้นยังไม่มีวิธีการทางพันธุกรรมที่ทำให้เกิดการตรวจพบครั้งใหม่นี้ Lisa Kirkendale จากพิพิธภัณฑ์ Western Australian เข้าร่วมในการวิจัยและเน้นย้ำถึงความสำคัญของการค้นพบเพื่อทำความเข้าใจการกระจายตัวทางภูมิศาสตร์ของ Architeuthis dux
ปลาหมึกยักษ์มีความยาวเกิน 13 เมตร และอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เข้าถึงได้ยากในระดับความลึกของมหาสมุทร นักวิจัยไม่เห็นสัตว์ดังกล่าวระหว่างการสำรวจ การตรวจจับเกิดขึ้นผ่านการวิเคราะห์ระดับโมเลกุลของตัวอย่างน้ำโดยเฉพาะ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีทางพันธุกรรมเปิดโอกาสใหม่ๆ ในการติดตามสิ่งมีชีวิตที่เข้าใจยากซึ่งอาศัยอยู่ในสภาวะสุดขั้วได้อย่างไร
Ningaloo Canyons แหล่งอาศัยความหลากหลายทางชีวภาพที่หายาก
ภูมิภาค Ningaloo ขึ้นชื่อในด้านความอุดมสมบูรณ์ทางชีวภาพบริเวณชายฝั่ง แต่พื้นที่ลึกยังคงมีการสำรวจเพียงเล็กน้อยจนกระทั่งมีการศึกษาครั้งนี้ เทือกเขา Cape และหุบเขา Cloates ตกลงสู่ก้นบึ้งอย่างสูงชัน ทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ซึ่งกระแสน้ำและกระแสน้ำที่พัดขึ้นมานำสารอาหารจากชั้นบน สภาวะเหล่านี้เอื้ออำนวยต่อการรวมตัวกันของสิ่งมีชีวิตทางทะเลเฉพาะทางในสภาพแวดล้อมที่มีความกดดันสูง
การศึกษาระบุการขยายขอบเขตของสายพันธุ์อื่นที่ไม่ใช่ปลาหมึกยักษ์ รวมถึงฉลามนอนด้วย สิ่งมีชีวิตบางชนิดที่ตรวจพบอาจแสดงถึงการเพิ่มเติมใหม่ในรายชื่อสัตว์ประจำถิ่นของออสเตรเลีย ตัวอย่างถูกเก็บในระหว่างการสำรวจเพื่อทำแผนที่แหล่งที่อยู่อาศัยเหล่านี้ โดยใช้อุปกรณ์ที่สามารถทำงานได้ภายใต้ความกดดันสูงและอุณหภูมิต่ำ
ความก้าวหน้าทางระเบียบวิธีในการวิจัยใต้ทะเลลึก
DNA ด้านสิ่งแวดล้อมได้พิสูจน์ตัวเองว่าเป็นเครื่องมือสำคัญในการศึกษาทางทะเลร่วมสมัย ตัวอย่างน้ำเพียงตัวอย่างเดียวสามารถเผยให้เห็นสายพันธุ์ต่างๆ หลายสิบสายพันธุ์ที่ผ่านพื้นที่ดังกล่าว นำเสนอมุมมองที่ครอบคลุมเกี่ยวกับความหลากหลายทางชีวภาพโดยไม่จำเป็นต้องจับสัตว์รุกราน กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการกรองน้ำ การสกัดสารพันธุกรรม และการจัดลำดับในห้องปฏิบัติการ
เทคนิคนี้ช่วยลดความจำเป็นในการสังเกตหรือจับสัตว์ด้วยสายตาโดยตรงได้อย่างมาก และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้เหลือน้อยที่สุด ผู้เชี่ยวชาญพิจารณาวิธีการที่มีแนวโน้มว่าจะติดตามชนิดพันธุ์หายากและพันธุ์อ่อนไหวอย่างต่อเนื่อง การสำรวจในอนาคตวางแผนที่จะทำซ้ำโปรโตคอลในภูมิภาคลึกอื่นๆ ของมหาสมุทรอินเดีย เพื่อขยายความรู้เกี่ยวกับความหลากหลายทางชีวภาพทางทะเลทั่วโลก