Штрих-кодування ДНК безвісного коралового рифу в міжнародній торгівлі акваріумами призводить до нового
Анотація
Мертві корали та вапнякові валуни, що виступають субстратом для живих екземплярів морських безхребетних та водоростей, продаються як "жива скеля" в міжнародній торгівлі акваріумами. Під час митного огляду авіаційного вантажу «живої породи» в аеропорту Схіпхол (Нідерланди) було перевірено 450 валунів, ввезених з Індонезії, на наявність незадекларованих організмів. Під час розпакування близько 50% валунів, схоже, мали прикріплені до них невеликі кам’янисті корали. Деякі з цих коралів належали до виду, невідомого з Індонезії. Мітохондріальні показники COI та ядерні ITS-маркери виявили 100% та 99,3% збігу з Polycyathus chaishanensis Lin et al., 2012, вид, про який повідомляється з приливних басейнів на Тайвані. Цей новий рекорд розповсюдження свідчить про те, що, незважаючи на їх легкий доступ, коралові збірки між припливами та неглибокими рифами підводних рифів (
Вступ
Існує велика міжнародна торгівля цими «живими скелями». Спочатку їх експортували з тропічних країн, таких як Фіджі, Індонезія та Філіппіни, тоді як торгівля США могла отримувати поставки з Флориди та Гаваїв (Bruckner 2001; Lovell 2001; Parks et al. 2003; Rhyne et al. 2009; Wood et 2012). За останні два десятиліття було зафіксовано додаткові країни-експортери, такі як Австралія, Бразилія, Куба, Гаїті, Палау, Самоа, Тонга, Вануату та В'єтнам, що вказує на те, що заготівля "живої породи" була широко розповсюдженою через економічний попит (таблиця 1; Harriott 2001; Wabnitz et al. 2003; Gasparini et al. 2005; Rhyne et al. 2012; Gurjão and Lotufo 2018). Оскільки організми, що мешкають на `` живій породі '', залишаються живими при їх транспортуванні на великі відстані, вони можуть становити загрозу як потенційно інвазивні види в нових районах (Padilla and Williams 2004; Bolton and Graham 2006; Walters et al. 2006; Morrisey et 2011) або як види шкідників у своїх нових акваріумних середовищах проживання (Rhyne et al. 2004; Calado and Narciso 2005).
Щоб перевірити, чи належать такі прикріплені організми до чужорідних видів, для їх ідентифікації можна застосувати ДНК-кодування (Hebert et al. 2003) (Wehr 2017; Vranken et al. 2018). Цей метод являє собою швидкий, простий та економічний інструмент для ідентифікації організмів на основі послідовностей ДНК і успішно застосовується, наприклад, для виявлення незаконної торгівлі та чужорідних видів морських таксонів (Collins et al. 2012; Bunholi et al. 2018). Він також може бути використаний для перевірки того, чи імпортні організми чи продукти, виготовлені з них, належать до видів, які охороняються згідно CITES (Staats et al. 2016). У цьому дослідженні повідомляється про застосування методології штрих-кодування ДНК для допомоги в ідентифікації склерактинових коралів з Індонезії, випадково ввезених до Нідерландів.
Матеріал і методи
Під час митного огляду авіаційного вантажу «живої породи» в аеропорту Схіпхол (Нідерланди) 22 жовтня 2012 року було перевірено 450 імпортованих коралових брил з Індонезії на наявність незадекларованих організмів (рис. 1, ESM, рис. ). Згідно з супровідними документами, вантаж складався з 80 ящиків і мав вагу 4050 кг і загальну вартість 10600 доларів США (включаючи вартість перевезення). Валуни (декларовані як “природний камінь” та “субстрат/невідомі склерактинії”) зберігались у вологому стані всередині контейнерів із пінопласту, які були упаковані в картонні коробки. Упаковка була зроблена за 2 дні до прибуття.
a Валун мертвих коралів, що поставляється як «жива скеля», підлягає митному огляду в аеропорту Схіпхол (шкала шкали: 5 см); , c Живий екземпляр Polycyathus chaishanensis: поліпи, видно зверху () і в сторону (c); d, e Скелет того самого зразка після очищення в побутовому відбілювачі; поліпи, видно зверху (d) і в сторону (e); номер каталогу RMNH.COEL.42435. Шкала шкал -d, 5 мм
Під час розпакування приблизно на 50% кам’яних брил були прикріплені маленькі склерактинові корали (рис. 1). Деякі корали належали до виду, невідомого з Індонезії, і один із них (рис. 1б, в) з діаметром колонії 2,8 см був відібраний та підданий ДНК-штрих-коду для ідентифікації видів. Детально, екстракцію ДНК проводили в молекулярній лабораторії Naturalis за допомогою набору DNeasy Blood and Tissue (Qiagen Inc., Hilden, Німеччина). Для локодирування ДНК було відібрано два локуси - частина мітохондріального цитохрому c субодиниця оксидази I (COI, частково) та виділена ядерна рДНК (ITS, включаючи всю ITS1, 5.8S, ITS2 та фрагмент 18S та 28S). COI ампліфікували за допомогою праймерів fungCOIfor1 (5′-CTG CTC TTA GTA TGC TTG TA-3 ′) та fungCOIrev2 (5′-TTG CAC CCG CTA ATA CAG-3 ′) (Gittenberger et al. 2011), та ITS з використанням праймерів ITS4 (5′-TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC-3 ′) (White et al. 1990) та A18S (5′-GAT CGA ACG GTT TAG TGA GG-3 ′) (Takabayashi et al. 1998). Ампліфікації проводили в 12,5-мл реакційній суміші ПЛР, що містить 0,2 мМ кожного праймера, 2-х мультиплексних ПЛР-основних сумішах (Qiagen Inc., Hilden, Німеччина) та
Результати і обговорення
Більшість коралів, прикріплених до імпортованої «живої породи», легко можна ідентифікувати на рівні роду чи виду, наприклад Coeloseris mayeri Воган, 1918 та Павона sp. (обидва Agariciidae), Цифастрея sp. і Меруліна sp. (обидва Merulinidae), Монтипора sp. (Acroporidae), Псаммокора sp. (Psammocoridae), та Порти sp. і Stylaraea punctata (Linnaeus, 1758), обидва Poritidae. Stylaraea punctata характерний для мілководних припливних районів (Kitano et al. 2014; Richards et al. 2015) і широко поширений в Індонезії (Hoeksema 2004).
Один вид у досліджуваній партії був невідомий для Індонезії і потребував подальшого аналізу для його ідентифікації. М’яка тканина цього коралу показала коричневий колір (рис. 1b – d), що свідчить про те, що це зооксантелат. Теки трубчастих чашечок були майже повністю покриті інкрустуючими кораліновими водоростями (рис. 1г). Його форма кораламу узгоджується з формою Поліціат Дункан, 1876 (Caryophylliidae), рід з 19 визнаних видів у всьому світі (Hoeksema and Cairns 2018). Багато з цих видів відомі виключно з глибоких вод, і тому всі вони зазвичай розглядаються як азооксантеллатні корали (наприклад, Cairns et al. 1999; Cairns and Kitahara 2012).
Це справді чудово P. chaishanensis не повідомлялося з інших населених пунктів, незважаючи на його появу в мілководних басейнах з приливами та рифах, як повідомляється з Тайваню (Lin et al. 2012; Kuo et al. 2019). Ця нестача записів свідчить про те, що неглибокі рифові місця проживання в тропіках, незважаючи на їх легкий доступ, можуть бути недостатньо вивчені і можуть містити більш рідко спостерігаються види. Оскільки більшість дослідників коралів використовують обладнання SCUBA на глибинах понад 3 м, вони можуть не помітити види коралів, що трапляються в припливних та мілководних місцях проживання (
Список літератури
Алкок А (1893) Про деякі нещодавно записані корали з Індійських морів. J Asiat Soc Bengal (Nat Hist) 62: 138–149
Best MB (1997) Торгівля коралами та живими каменями. In: den Hartog JC (ed) Матеріали 6-ї Міжнародної конференції з біології коелентератів, Нордвейкерхаут, 1995 р. Національний природничо-історичний музей, Лейден, с. 47–52
Болтон Т.Ф., Грехем В.М. (2006) Медузи на скелях: загроза біоінвазії міжнародної торгівлі акваріумними живими скелями. Biol Invasions 8: 651–653
Bruckner AW (2001) Відстеження торгівлі декоративними організмами коралових рифів: значення CITES та його обмеження. Aquar Sci Conserv 3: 79–94
Bunholi IV, da Silva Ferrette BL, De Biasi JB, de Oliveira MC, Rotundo MM, Oliveira C, Foresti F, Mendonça FF (2018) Рибальство та нелегальна торгівля ангельським акулом: ДНК-штрих-коди проти оманливих ідентифікацій. Fish Res 206: 193–197
Кернс С.Д. (1999) Cnidaria Anthozoa: глибоководний азооксантелат Склерактинія з Вануату та островів Уолліс і Футуна. У: Кросньє А (вид) Résultats des Campagnes MUSORSTOM 20. Mém Mus Natl Hist Nat Sér A Zool 180: 31–167