Các nhà sinh thái học đã chỉ ra rằng vật liệu di truyền do các loài thải ra trong môi trường của chúng có thể tiết lộ không chỉ sự tồn tại của loài mà còn tiết lộ thông tin rộng rãi về di truyền của toàn bộ quần thể. Thông tin này có thể giúp các nhà nghiên cứu xác định nguồn gốc của các quần thể xâm lấn mới và ngăn chặn các cuộc xâm lược tiếp theo. Những tiến bộ trong DNA môi trường (eDNA) cũng mang đến những khả năng mới để bảo vệ các loài có nguy cơ tuyệt chủng và dễ bị tổn thương.

Các nhà sinh thái học đã phát hiện ra rằng DNA môi trường (eDNA) của một loài có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về di truyền của toàn bộ quần thể và giúp theo dõi cũng như ngăn chặn sự lây lan của các loài xâm lấn. Tiến bộ eDNA này cũng có thể giúp bảo vệ các loài có nguy cơ tuyệt chủng, cung cấp những hiểu biết sâu sắc tương tự như các cuộc điều tra pháp y.

David Lodge, đồng tác giả của nghiên cứu và giám đốc Trung tâm bền vững Atkinson tại Đại học Cornell, cho biết: "Để bảo vệ đa dạng sinh học, chúng tôi ngày càng tiến gần hơn đến các nhà khoa học pháp y điều tra tội phạm. Công việc được thực hiện tại hiện trường."

Trong nghiên cứu mới, được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng phương pháp của họ đã thành công trong việc lấy mẫu thực địa những con cá bống tròn xâm lấn trên khắp Great Lakes và Finger Lakes của New York.

Trong Nghiên cứu Great Lakes, các nhà nghiên cứu đã thu thập mẫu nước và mô từ cá bống tròn tại 13 địa điểm từ Hồ Michigan đến Hồ Oneida và nhận thấy rằng phương pháp lấy mẫu eDNA của họ có thể được sử dụng để phát hiện biến thể di truyền hạt nhân nhằm phân tích sự đa dạng và biến thể di truyền trong loài. Thông tin này hữu ích cho các nhà quản lý tài nguyên thiên nhiên vì nó có thể giúp họ theo dõi nguồn gốc của các quần thể xâm lấn mới và ngăn chặn các cuộc xâm lược tiếp theo hoặc giảm thiểu tác hại bằng cách xác định cách các loài xâm lấn di chuyển và cách ngăn chặn chúng.

Bước đột phá này cũng có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ về quần thể các loài có nguy cơ tuyệt chủng mà không thực sự bắt giữ những động vật vốn đã quý hiếm và dễ bị tổn thương. Kara Andres, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết các loài bị suy giảm quần thể có thể mất đi sự đa dạng di truyền và eDNA có thể cho phép các nhà nghiên cứu phát hiện những sự suy giảm này sớm hơn.

Andres từng là nghiên cứu sinh tại phòng thí nghiệm của Lodge và hiện là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Washington ở St. Louis. Cô là đồng tác giả của bài báo với các đồng tác giả Lodge và Jose Andrés, thành viên trường Cornell Atkinson, đồng giám đốc và cộng tác viên nghiên cứu cấp cao của Cơ sở lõi gen và DNA môi trường Cornell.

Jose Andrés cho biết: "Đây là một bước quan trọng hướng tới việc hiện thực hóa toàn bộ tiềm năng của công nghệ gen khi áp dụng cho các mẫu eDNA thủy sinh. Trong tương lai gần, tôi dự đoán rằng công nghệ này sẽ cho phép chúng ta nghiên cứu tình trạng và sức khỏe của các loài khó nắm bắt. Tôi tin rằng điều này sẽ gây ra những hậu quả sâu rộng, đặc biệt là trong môi trường biển."