Prezentare proiect

Titlul proiectului:  Tehnica ADN-barcoding aplicata in studiul speciilor straine si/sau invazive in fauna Romaniei

Cod proiect: 1387

Contract: 32107

Competitia 2008

Acronim: DNA-Bris

Durata proiectului: 36 luni  1.10.2008  –  30.09.2011

Valoarea totala a proiectului: 2000000 RON

Tehnica ADN barcoding aplicata in studiul speciilor straine si/sau invazive in fauna Romaniei

Scopul proiectului este elaborarea unui model experimental prin care sa se permita monitorizarea introducerii/raspandirii speciilor animale invazive in Romania, cu ajutorul tehnicii de biologie moleculara denumita DNA Barcoding

Speciile straine cu potential invaziv reprezinta una dintre preocuparile majore la nivel mondial. In Europa, exista din 2003 un document oficial European Strategy on Invasive Alien Species prin a carui implementare se doreste minimizarea efectelor negative produse asupra biodiversitatii native. Primul pas in controlul si managementul speciilor invazive este dat de identificarea corecta a speciilor respective. Aceasta problema poate fi rezolvata prin utilizarea tehnicii DNA barcoding care permite determinarea speciilor invazive inca din primele stadii de viata.

DNA barcoding este utilizat cu succes si in identificarea speciilor criptice, imposibil de determinat numai pe baza de trasaturi morfologice. De asemenea, DNA barcoding permite identificarea speciilor indiferent de stadiul evolutiv in care se afla.

Obiectivul general al proiectului este reprezentat de implementarea tehnicii DNA barcoding in studiului speciilor invazive in Romania. Rezultatul final al acestui proiect va fi crearea unui model experimental prin care se vor putea monitoriza patrunderea si raspandirea speciilor invazive in fauna Romaniei. Acest model va reuni datele de faunistica si datele de biologie moleculara obtinute prin secventierea ADN. Indeplinirea acestui obiectiv general se va realiza prin:

1. 1. Alcatuirea pe baza literaturii de specialitate a unui raport complex, la nivel national care sa cuprinda grupele taxonomice majore de specii invazive din fauna Romaniei
   2. Identificarea si colectarea speciilor invazive continentale
   3. Identificarea si colectarea speciilor invazive marine
   4. Aplicarea tehnicii DNA barcoding la studiul speciilor invazive continentale din fauna Romaniei
   5. Aplicarea tehnicii DNA barcoding la studiul speciilor invazive marine din fauna Romaniei
   6. Cerearea unui portal web complex care sa reuneasca date de faunistica si de biologie moleculara

Relevanta temei abordate

Scopul proiectului este elaborarea unui model experimental prin care sa se permita monitorizarea introducerii/raspandirii speciilor animale invazive in Romania, cu ajutorul tehnicii de biologie moleculara denumita DNA Barcoding.

Proiectul se incadreaza in domeniul 3 Mediu propus de CNMP la directia de cercetare Protecţia şi reconstrucţia ecologică a zonelor critice şi conservarea ariilor protejate acoperind 2 arii tematice ale acesteia si anume:

1. 1. • Tematica de cercetare 3.3.1 Diversitatea biologică, geologică şi ecologică la nivel local, regional şi naţional (caracterizare, identificarea factorilor de comandă şi presiune, identificarea funcţiilor componentelor diversităţii biologice, geologice şi ecologice, evaluarea socială şi economică)
   2. • Tematica de cercetare 3.3.2 Sisteme de monitorizare a dinamicii diversităţii biologice şi ecologice in plan structural şi funcţional

De asemenea, proiectul va contribui la indeplinirea urmatorului obiectiv derivat al Programului 4  Parteneriate in domeniile prioritare:

1. 1. • Fundamentarea ştiinţifică şi dezvoltarea de tehnologii pentru conservarea, reconstrucţia şi consolidarea diversităţii biologice şi ecologice.

Speciile straine si invazive (alien invasive species) reprezinta unul dintre principalii factori de presiune la adresa diversitatii biologice globale si din acest motiv aceste specii cu potential invaziv reprezinta una dintre preocuparile majore la nivel mondial. In Europa, exista din 2003 un document oficial European Strategy on Invasive Alien Species prin a carui implementare se doreste minimizarea efectelor negative produse asupra biodiversitatii native. Primul pas in controlul si managementul speciilor invazive este dat de identificarea corecta a speciilor respective.

Adoptarea de masuri pentru a limita impactul speciilor straine invazive este o obligativitate asumata de Romania prin semnarea Convenţiei privind Diversitatea Biologică (ratificata prin Legea nr.58 din 13 iulie 1994) si a Conventiei privind conservarea vieţii sălbatice si a habitatelor naturale din Europa (Conventia de la Berna).

Preocuparea mondiala referitoare la specii invazive a determinat aparitia Programului global privind speciile invazive – Global Invasive Species Programme (GISP), care promoveaza cooperarea interregionala cu privire la speciile straine invazive, publicand totodata o strategie globala privind speciile straine invazive (Global Strategy on Invasive Alien Species) si un protocol privind cele mai bune practici de prevenire si management al situatilor create de noile specii invazive (Toolkit of Best Prevention and Management Practices).

Conform acestor practici de management, monitorizarea speciilor invazive presupune desfasurarea urmatoarelor activitati (Darling & Blum, 2007):

1. confirmarea identificarii (determinarii) specimenului
2. determinarea specimenelor necunoscute
3. screening pentru a identifica prezenta unor organisme cunoscute ca fiind invazive
4. Determinarea puterii de propagare a speciilor monitorizate
5. Supravegeherea biodiversitatii specifice generale (compozitia si abundenta in specii a mediului analizat)

Conform acelorasi autori, primele trei tipuri de activitati din planul de monitorizare (cele notate de noi cu majuscule), pot fi abordate prin tehnica de biologie molecular denumita DNA barcoding.

De ce este necesara o tehnica de biologie moleculara in acest domeniu de activitate?

1. Multe animale sunt dificil de identificat in stadii larvare sau juvenile.

Cele mai multe specii invazive ajung in noi teritorii in stadii evolutive care sunt dificil de identificat, cum ar fi stadiile larvare. Astfel, in cazul speciilor invazive acvatice- transporturile navale– cu apele de balast care sunt transportate dintr-o regiune in alta – reprezinta principala cale de patrundere a speciilor straine. Aceste organisme in stadii larvare sunt greu sau chiar imposibil de determinat prin metode traditionale morfologice.

2. Monitorizarea speciilor invazive din diferite grupe taxonomice ar presupune existenta unor specialisti in fiecare din aceste grupuri taxonomice.

Acest lucru nu este mereu posibil, astfel incat, inevitabil, organismele pentru care nu exista specialisti care sa le identifice ar scapa procesului de monitorizare.

Ce este tehnica DNA barcoding?

In esenta, tehnica DNA barcoding presupune analiza unei anumite secvente ADN pentru a identifica o specie. Protocolul de identificare este standardizat la nivel mondial de catre CBOL (Consortium for the Barcoding of Life).

DNA barcoding este utilizat cu succes si in identificarea speciilor criptice, imposibil de determinat numai pe baza de trasaturi morfologice si permite identificarea speciilor indiferent de stadiul evolutiv in care se afla.

Datorita variabilitatii biologice, aceste secvente de tip barcode nu vor fi 100% identice intre toti membrii unei specii, existand diferente populationale. Aceste diferente se inscriu in general in limita a 1% din secventa ADN analizata, in timp ce diferentele intre specii sunt in general mai mari de 15%. Datorita variabilitatii dintre populatiile aceleiasi specii, se doreste colectarea de secvente ADN barcode din diferite populatii ale aceleiasi specii. Astfel secventele ADN barcode generate de la animale analizate din Romania vor fi integrate in bazele de date mondiale, fiind foarte utile unor studii viitoare.