Варианты внедрения идентификации на основе ДНК в оценку экологического состояния в рамках Европейской водной рамочной директивы

Оценка экологического состояния в рамках Европейской водной рамочной директивы (WFD) основывается на «биологических элементах качества» (BQEs), а именно на фитопланктоне, бентосной флоре, бентосных беспозвоночных и рыбах. Морфологическая идентификация этих организмов является трудоёмкой и дорогостоящей процедурой. В данной работе оцениваются возможности дополнения и, возможно, замены морфологической идентификации процедурами с использованием эДНК, метабаркодинга или аналогичных подходов. Применимость идентификации на основе ДНК для отдельных BQEs и категорий водных объектов (рек, озёр, переходных и прибрежных вод) оценивается по одиннадцати критериям, обобщённым по следующим направлениям: репрезентативность (например, пригодность существующих методов отбора проб для идентификации на основе ДНК, ошибки при обнаружении видов на основе ДНК), чувствительность (например, способность выявлять чувствительные таксоны, неидентифицированные прочтения), точность идентификации на основе ДНК (степень изученности неопределённости), сопоставимость с традиционными подходами (например, чувствительность метрик к различиям в идентификации на основе ДНК), экономическая эффективность и воздействие на окружающую среду. В целом пригодность идентификации на основе ДНК особенно высока для рыб, поскольку эДНК представляет собой хорошо подходящий способ отбора проб, способный заменить дорогостоящие и потенциально вредные методы, такие как лов сетями, траление или электролов. Кроме того, предпринимаются попытки заменить абсолютную численность относительной при расчёте метрик. Для беспозвоночных и фитобентоса основными проблемами являются модификация индексов и пополнение библиотек штрихкодов. Для фитопланктона библиотеки штрихкодов представляют ещё большую проблему из-за высокого таксономического разнообразия планктонных проб. При сохранении существующих концепций оценки идентификация на основе ДНК наименее применима к макрофитам (реки, озёра) и покрытосеменным/макроводорослям (переходные и прибрежные воды), которые обследуются, а не отбираются в виде проб. Обсуждаются общие последствия внедрения идентификации на основе ДНК...