นักชีววิทยา คณะวิทย์ มช. ประสบความสำเร็จในการประยุกต์ใช้ environmental DNA หรือ eDNA ในการสำรวจสิ่งมีชีวิตหายากในแม่น้ำสายหลักของประเทศไทย ช่วยให้การสำรวจประชากรของสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำเป็นไปได้ง่ายขึ้น และยังไม่เป็นการรบกวนการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำ
การศึกษาการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำเป็นสิ่งสำคัญในการอนุรักษ์ การประเมินความอุดมสมบูรณ์ และการเฝ้าระวังสิ่งมีชีวิต รุกรานต่างถิ่น อย่างไรก็ตามวิธีการศึกษาการกระจายตัวประชากรที่ใช้โดยทั่วไป จะเป็นการจับสิ่งมีชีวิตที่ต้องการศึกษาจากแหล่งน้ำด้วยอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น ตาข่ายสวิง อวน เบ็ด หรือแม้กระทั้งการใช้กระแสไฟฟ้า ซึ่งการใช้อุปกรณ์เหล่านี้ มีข้อจำกัดหลายประการตามสภาพแหล่งน้ำ ทั้งยังไม่สามารถสำรวจสิ่งมีชีวิตได้ครบทุกชนิดโดยเฉพาะสิ่งมีชีวิตที่มีจำนวนน้อยและหายาก รวมถึงยังเป็นการรบกวนการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำอีกด้วย
Environmental DNA คือ ชิ้นส่วน DNA สายสั้น ๆ ที่สิ่งมีชีวิตปลดปล่อยออกมาสู่สิ่งแวดล้อม ไม่ว่าจะเป็นดิน น้ำ หรือ อากาศ โดยชิ้นส่วน DNA เหล่านี้สามารถใช้ในการสำรวจสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ที่อาศัยอยู่ในสิ่งแวดล้อมนั้น ๆ ได้เป็นอย่างดี ทั้งยังสะดวก รวดเร็ว และมีความแม่นยำสูงอีกด้วย ดังนั้นการประยุกต์ใช้ eDNA ในการศึกษาการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำเพื่อทดแทนวิธีการใช้อุปกรณ์แบบดั้งเดิมจึงมีความสำคัญอย่างมาก เนื่องจากเป็นวิธีการที่มีความแม่นยำสูงสามารถตรวจหาสิ่งมีชีวิตได้แม้จะมีจำนวนน้อย และยังไม่เป็นทำลายระบบนิเวศที่เป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตอีกด้วย
ทีมนักวิจัยภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ นำโดย รศ.ดร.มัสลิน โอสถานันต์กุล อาจารย์ประจำภาควิชาชีววิทยา ได้ทำการสำรวจสิ่งมีชีวิตแบบเฉพาะเจาะจง ทั้งในกลุ่มของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และปลา ในแหล่งน้ำต่าง ๆ ด้วย eDNA จากน้ำตัวอย่าง โดยตัวอย่างของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำคือ กระท่างเหนือ (Tylototriton uyenoi) ซึ่งเป็นสัตว์ที่มีข้อมูลการกระจายตัวในธรรมชาติน้อยและยังเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์อีกด้วย (Vulnerable – VU) ในส่วนของกลุ่มปลานั้นได้แก่ ปลาบึก (Pangasianodon gigas) ที่จัดอยู่กลุ่มที่ใกล้สูญพันธุ์อย่างยิ่ง มีความเสี่ยงสูงมากที่จะสูญพันธุ์ไปจากธรรมชาติ (Critically Endangered - CR) และปลาชะโด (Channa micropeltes) ที่เป็นตัวการสำคัญที่ทำให้ความหลากหลายของปลาในแหล่งน้ำต่าง ๆ ลดลง
จากการศึกษาพบว่า eDNA สามารถใช้ในการสำรวจประชากรและการกระจายตัวสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำต่าง ๆ ทั้งในแม่น้ำสายหลัก เช่น แม่น้ำเจ้าพระยา แม่น้ำโขง รวมถึง อ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม่นยำ และรวดเร็วกว่าวิธีการดั้งเดิมที่ใช้ในอยู่ปัจจุบัน นอกจากนี้แล้วยังสามารถใช้ในการวางแผนการอนุรักษ์สิ่งมีชีวิตที่ใกล้สูญพันธุ์ ทั้งยังก่อให้เกิดความตระหนักรู้ในด้านความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำอีกด้วย
ทั้งนี้ รศ.ดร.มัสลิน โอสถานันต์กุล ยังมีความร่วมมือกับทีมวิจัยจากประเทศสวิตเซอร์แลนด์ และประเทศอังกฤษ โดยนำเอา eDNA ร่วมกับ Next generation sequencing (NGS) ไปใช้ในการสำรวจและระบุชนิดปลาที่พบในลุ่มน้ำเจ้าพระยา (แม่น้ำปิง แม่น้ำวัง แม่น้ำยม แม่น้ำน่าน และแม่น้ำเจ้าพระยา) ซึ่งสามารถทำให้มองเห็นภาพรวมของความหลากหลายทางชีวภาพ และสามารถระบุได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำว่ามีปลาชนิดใดบ้างอาศัยอยู่ในแหล่งน้ำบริเวณที่ทำการศึกษา
ในอนาคตทาง รศ. ดร. มัสลิน โอสถานันต์กุล และทีมวิจัย มีความสนใจที่จะขยายขอบเขตการศึกษาในการนำเอา eDNA ไปประยุกต์ใช้สำหรับการสำรวจติดตามสิ่งมีชีวิตในน้ำทะเล โดยเน้นการประเมินความเสี่ยงของโอกาสที่จะพบแมงกระพรุนพิษในบริเวณชายหาดของประเทศไทยทั้งในฝั่งอ่าวไทย และฝั่งทะเลอันดามัน
ผู้สนใจสามารถอ่านข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่
1. Osathanunkun, M. (2022). An eDNA detection of captive-bred Mekong Giant Catfish in the Chao Phraya River basin for further environmental impacts assessment. Aquaculture, 546, 737328. IF (2021-2022) = 4.242 (Q1, ISI/Scopus)
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0044848621009911
2. Osathanunkun, M. & Minamoto, T. (2021). eDNA-based detection of a vulnerable crocodile newt (Tylototriton uyenoi) to influence government policy and raise public awareness. Diversity and Distributions, 27(10), 1958-1965. IF (2021-2022) = 5.139 (Q1, ISI/Scopus)
https://www.researchgate.net/publication/349090884
3. Osathanunkun, M. & Minamoto, T. (2021). Molecular detection of giant snakeheads, Channa micropeltes (Cuvier, 1831), one of the most troublesome fish species. Scientific Reports, 11, 9943. IF (2020) = 4.13 (Q1, ISI/Scopus)
https://www.nature.com/articles/s41598-021-89320-2
4. Blackman, R.C.9, Osathanunkul, M.9, Brantschen, J. et al. (2021). Mapping biodiversity hotspots of fish communities in subtropical streams through environmental DNA. Scientific Reports, 11, 10375. IF (2020) = 4.13 (Q1, ISI/Scopus)
https://www.nature.com/articles/s41598-021-89942-6