Ochrona różnorodności biologicznej przyrody jest jednym z największych wyzwań naszych czasów. Aby opracować strategie i skuteczne środki, potrzebne są dobrze uzasadnione analizy naukowe i konkretne informacje dla podmiotów zajmujących się ochroną przyrody. Dziedzina genomiki różnorodności biologicznej może wnieść tutaj ważny wkład: dane genomiczne gatunków, społeczności gatunków i całych ekosystemów zapewniają wgląd w cechy charakterystyczne, zdolności adaptacyjne, relacje i rozwój ewolucyjny.

Te dane zawsze powinny być brane pod uwagę w dalekosiężnych ocenach i decyzjach w zarządzaniu ochroną przyrody – tak postuluje międzynarodowy zespół naukowców m.in. z Frankfurtu w nowej publikacji w czasopiśmie naukowym Trendy w genetyce.

Obecny kryzys różnorodności biologicznej ma druzgocące konsekwencje dla funkcjonowania i zdrowia ekosystemów, dziedzictwa ewolucyjnego i potencjału adaptacyjnego gatunków. Ostatecznie zagraża również ludzkości. Chociaż różnorodność genetyczna od dawna jest uznawana za fundamentalną dla wszystkich poziomów organizacji biologicznej – od osobników, populacji i gatunków po społeczności i ekosystemy – genomika jest często zaniedbywana w ocenach różnorodności biologicznej i środkach ochronnych, argumentują naukowcy w swoim artykule. Widzą przyczyny w ograniczonym transferze wiedzy, ograniczonej współpracy interdyscyplinarnej i braku odpowiednich międzynarodowych wytycznych.

Aby zademonstrować liczne zalety i możliwe zastosowania danych genomicznych, zespół przedstawia przegląd najważniejszych podejść i zastosowań genomiki bioróżnorodności. Podczas gdy bioróżnorodność całych ekosystemów można analizować za pomocą tak zwanego metabarkodu DNA, poziom szczegółowości w badaniu poszczególnych organizmów można dostosować do odpowiedniego problemu ochrony gatunku.

„Na przykład dane genomiczne można wykorzystać do znacznie bardziej realistycznego określenia zdolności gatunku do przystosowania się do zmieniających się warunków środowiskowych. Parametry, które są ważne dla zarządzania ochroną, takie jak chów wsobny czy przepływ genów, czyli wymiana materiału genetycznego w obrębie lub między populacjami, można również bardzo wiarygodnie przedstawić, analizując całe genomy.

„Naszą publikacją pragniemy promować współpracę między naukowcami zajmującymi się ochroną przyrody i genomiką różnorodności biologicznej w celu ukierunkowania nowej ery genomiki konserwatorskiej w antropocenie – epoce, w której człowiek stał się jednym z najważniejszych czynników wpływających na biologiczne, geologiczne i procesy atmosferyczne na Ziemi” – wyjaśnia dr Kathrin Theissinger, naukowiec z Senckenberg Society for Nature Research i Hessian LOEWE Center for Translational Biodiversity Genomics (LOEWE TBG) oraz jedna z pierwszych autorek publikacji.

Zdaniem naukowców dane z genomów referencyjnych, tj. wszechstronnie przeanalizowane informacje o genomie gatunku, dostarczają szczególnie wiarygodnych informacji. „Chcemy przyczynić się do tego, aby genomy referencyjne wielu gatunków z całego drzewa życia były łatwo dostępne i użyteczne. Ta skarbnica danych wniesie kluczowy wkład w ocenę, utrzymanie lub przywrócenie różnorodności biologicznej naszej planety” – mówi Miklós Bálint, profesor funkcjonalnej genomiki środowiskowej w Senckenberg, University of Giessen i LOEWE-TBG.

„Aby rozszyfrować i zrozumieć genomiczne podstawy tej różnorodności, Senckenberg i LOEWE Center TBG oferują doskonałe warunki, zwłaszcza do produkcji genomów referencyjnych szerokiej gamy gatunków”.

Aby je zapewnić, w ostatnich latach powstały konsorcja. Wśród nich jest Europejski Atlas Genomu Referencyjnego (ERGA, inicjatywa, której członkowie są również zaangażowani w artykuł. Konsorcjum ERGA postawiło sobie za cel stworzenie transdyscyplinarnej i transgranicznej społeczności ekspertów. ERGA jest oficjalnym ogólnoeuropejskim oddziałem Earth BioGenome Project (globalna inicjatywa mająca na celu sekwencjonowanie i skatalogowanie genomów wszystkich obecnie opisanych gatunków eukariotycznych na Ziemi w okresie dziesięciu lat. LOEWE Center TBG jest członkiem obu inicjatyw.