How we can detect pretty much anything - Hélène Morlon and Anna Papadopoulou

Translator: Alisha Aggarwal

For years, scientists have been staking out this remote forest in Montana

सालों से, वैज्ञानिक मोंटाना के इस सुदूर जंगल में जाल डाल रहे हैं

for an animal that’s notoriously tricky to find.

एक ऐसे जानवर के लिए जिसको खोजना मुश्किल है।

Camera traps haven’t offered definitive evidence,

कैमरा ट्रैपस ने निश्चित सबूत नहीं दिए हैं,

and even experts can't identify its tracks with certainty.

और यहां तक कि विशेषज्ञ भी निश्चितता के साथ इसके ट्रैक की पहचान नहीं कर सकते हैं|

But within the past decades,

लेकिन पिछले दशकों में,

researchers have developed methods that can detect even the most elusive species.

शोधकर्ताओं ने तरीके विकसित किए हैं जो सबसे मायावी प्रजातियों का पता लगा सकते हैं।

And so, in 2018, these scientists took a sample from some conspicuous snow tracks.

और इसलिए, 2018 में, इन वैज्ञानिकों ने कुछ विशिष्ट बर्फ की पटरियों से एक नमूना लिया।

Lab tests showed conclusive results:

प्रयोगशाला परीक्षणों ने निर्णायक परिणाम दिखाए:

the Canada lynx was indeed present in the area.

कनाडा लिंक्स वास्तव में इस क्षेत्र में मौजूद था।

Without seeing the cat, scientists had proof it was there

बिल्ली को देखे बिना, वैज्ञानिकों के पास इस बात का सबूत था कि यह

because of environmental DNA or eDNA.

पर्यावरणीय डीएनए या eDNA के कारण है।

Using a technique called DNA metabarcoding,

डीएनए मेटाबारकोडिंग नामक तकनीक का उपयोग करके,

researchers can take a sample from the environment

शोधकर्ता पर्यावरण से नमूना ले सकते हैं

and learn which organisms are in it or have recently passed through it.

और यह जान सकते हैं कि कौन से जीव इसमें हैं या हाल ही में इससे गुजरे हैं।

The world is covered in DNA.

पूरी दुनिया डीएनए से कवर है।

It’s all around us—

यह हमारे चारों ओर है-

on the ground, at the bottom of the ocean, and up in the clouds.

ज़मीन पर, समुद्र के तल पर, और ऊपर बादलों में।

Multicellular organisms are constantly shedding cells.

बहुकोशिकीय जीव लगातार कोशिकाओं को बहा रहे हैं।

But until recently, eDNA wasn’t very useful to us.

लेकिन कुछ समय पहले तक eDNA हमारे लिए बहुत उपयोगी नहीं था।

Traditional scientific techniques couldn’t parse environmental samples

पारंपरिक वैज्ञानिक तकनीक्यां कई प्रजातियों से मिश्रित आनुवंशिक सामग्री

containing mixed genetic material from multiple species.

वाले पर्यावरणीय नमूनों को पार्स नहीं कर सके।

But DNA metabarcoding can.

लेकिन डीएनए मेटाबारकोडिंग कर सकता है।

DNA begins to degrade once it’s exposed to the environment.

पर्यावरण के संपर्क में आते ही डीएनए ख़राब होने लगता है।

In the ocean, for example, it may only persist for a few days.

उदाहरण के लिए, समुद्र में, यह केवल कुछ दिनों तक ही बना रह सकता है।

So in many contexts, eDNA is useful for telling us about the recent past.

इसलिए कई संदर्भों में, eDNA हमें हाल ही में के बारे में बताने के लिए उपयोगी है।

The process of DNA metabarcoding starts with an environmental sample

डीएनए मेटाबारकोडिंग की प्रक्रिया एक पर्यावरणीय नमूने से शुरू होती है

like a core of soil, a vial of water, some feces, an insect trap,

जैसे मिट्टी का एक कोर, पानी की एक शीशी, कुछ मल, एक कीट जाल,

or even the blood from leeches’ stomachs.

या यहां तक कि जोंक के पेट से खून के जैसा।

Researchers then sift out everything aside from DNA by blending the sample up

फिर शोधकर्ता नमूने को मिलाकर डीएनए के अलावा सब छान लेते हैं

and using enzymes that break down cellular proteins and release DNA,

और एंजाइमज़ का उपयोग करते हैं जो सेलुलर प्रोटीन को तोड़ते और डीएनए को छोड़ते हैं,

which they purify.

जिसे वे शुद्ध करते हैं।

The result is a “soup” of all the DNA in the sample.

नतीजा यह होता है कि नमूने में मौजूद सभी डीएनए का “सूप” होता है।

Scientists then apply the polymerase chain reaction or PCR,

इसके बाद वैज्ञानिक पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन या पीसीआर लागू करते हैं,

which uses artificial DNA strands called universal primers.

जिसमें यूनिवर्सल प्राइमर नामक कृत्रिम डीएनए स्ट्रैंडज़ का उपयोग किया जाता है।

These primers bind to DNA sequences that are similar across species,

ये प्राइमर उन डीएनए सीक्वेंस से जुड़ते हैं जो सभी प्रजातियों में समान होते हैं,

then amplify genetic barcodes that are species-specific.

फिर जेनेटिक बारकोड को बढ़ाते हैं जो प्रजाति-विशिष्ट होते हैं|

High-throughput sequencing then reads millions of these DNA fragments,

फिर हाई-थ्रूपुट सीक्वेंसिंग इन लाखों डीएनए अंशों को

simultaneously.

एक साथ पढ़ती है.

And finally, researchers compare them to reference databases

और अंत में, शोधकर्ता उनकी तुलना संदर्भ डेटाबेस से करते हैं

and identify how many and which species are present—

और पहचानते हैं कि कितनी और कौन सी प्रजातियां मौजूद हैं-

or if they’ve found entirely new ones.

या अगर उन्हें पूरी तरह से नए मिल गए हैं।

This method has led to the discovery of tens of thousands of species

इस पद्धति से पिछले एक दशक में दसियों हज़ार प्रजातियों की खोज

over the past decade.

हुई है।

While metabarcoding can detect elusive animals like the Canada lynx,

मेटाबारकोडिंग कनाडा लिंक्स जैसे मायावी जानवरों का पता लगा सकती है,

it can also help scientists identify invasive species.

और यह वैज्ञानिकों को इनवेसिव प्रजातियों की पहचान करने में भी मदद कर सकती है।

In Yosemite, researchers used eDNA to track and remove invasive bullfrogs.

योसेमाइट में, इनवेसिव बुलफ्रॉग को हटाने के लिए eDNA का उपयोग हूआ।

Once no trace of these amphibians remained,

जब इन उभयचरों का कोई निशान नहीं रह गया, तो उन्होंने

they reintroduced a threatened native species, California red-legged frogs,

विलुप्त होने के करीब देशी प्रजाति, कैलिफोर्निया लाल-पैर मेंढकों को डाला,

which had disappeared from the area some 50 years prior.

जो लगभग 50 साल पहले इस क्षेत्र से गायब हो गए थे।

Likewise, DNA metabarcoding can be used to monitor biodiversity.

जैव विविधता की निगरानी के लिए डीएनए मेटाबारकोडिंग का इस्तेमाल किया जा सकता है।

For example, using traditional approaches,

जैसे की, पारंपरिक तरीकों का उपयोग करते हुए,

categorizing all of the insects in a hectare of rainforest can take decades.

एक हेक्टेयर वर्षावन में सभी कीड़ों को वर्गीकृत करने में दशकों लग सकते हैं।

But DNA from insect traps could yield these results in just a few months.

लेकिन कीटों के जाल से निकलने वाले डीएनए से ये परिणाम कुछ ही महीनों में मिल सकते हैं।

One study compared insects from adjacent forest and plantation sites

एक अध्ययन में आस-पास के जंगल और वृक्षारोपण स्थलों के कीड़ों की तुलना की गई,

within China’s Yunnan province.

चीन के युन्नान प्रांत में |

It quickly found that not only were plantations less diverse,

यह जल्दी ही पाया गया कि न केवल वृक्षारोपण कम विविध थे,

but deforestation affected insect groups unequally.

बल्कि वनों की कटाई से कीट समूह भी असमान रूप से प्रभावित थे।

Grasshoppers thrived in cleared areas while specialist forest beetles declined.

टिड्डे साफ किए गए क्षेत्रों में पनपे, जबकि विशेषज्ञ वन भृंगों में कमी आई।

Using eDNA, scientists are able to investigate

eDNA का उपयोग करके, वैज्ञानिक जटिल इकोसिस्टम

complex ecosystem interactions.

इंटरैक्शन की जांच करने में सक्षम हैं।

Tracking thousands of insects as they visit flowers is impossible.

फूलों पर जाते समय हजारों कीटों को ट्रैक करना असंभव है।

Instead, researchers can study the DNA left on flowers and insects

इसके स्थान पर, शोधकर्ता फूलों और कीड़ों पर छोड़े गए डीएनए का अध्ययन कर सकते हैं

to map pollination networks.

परागण नेटवर्क का नक्शाबना ने के लिए ।

Before these techniques were available, we didn’t really know how much pollination

इन तकनीकों के उपलब्ध होने से पहले, हम नहीं जानते थे कि रात में कितना परागण

was happening at night because we couldn’t observe it.

हो रहा है क्योंकि हम इसका निरीक्षण नहीं कर सकते थे।

Now scientists understand that moths are important nocturnal pollinators.

अब वैज्ञानिक समझते हैं कि पतंगे महत्वपूर्ण निशाचर परागणक होते हैं।

eDNA can even tell stories of long extinct species.

eDNA लंबी विलुप्त प्रजातियों की कहानियाँ भी बता सकता है।

Cold, dry, and low oxygen conditions are perfect for preserving genetic material.

आनुवंशिक सामग्री को सुरक्षित करने के लिए ठंड, शुष्क और कम ऑक्सीजन उत्तम है।

By digging deep into the Arctic permafrost,

आर्कटिक पर्माफ्रॉस्ट में गहरी खुदाई करके,

researchers found 50,000 year old DNA,

शोधकर्ताओं ने 50,000 साल पुराना डीएनए पाया,

which they matched to the nutrient-rich plants

जो उन्होंने ऊनी स्तनधारियों के पेट में

found in the stomachs of woolly mammoths.

पाए जाने वाले पोषक तत्वों से भरपूर पौधों से मेल किया।

With eDNA, they also found that less nutritious grasses

eDNA के साथ, उन्होंने यह भी पाया कि पिछले हिमयुग के दौरान आर्कटिक स्टेपी में

colonized the Arctic steppe during the last ice age,

कम पौष्टिक घासों ने आबाद किया,

potentially contributing to the mammoth decline.

जिससे संभावित रूप से स्तनधारियों की गिरावट में योगदान हुआ।

As we face another period of climate change—

चूंकि हम जलवायु परिवर्तन के एक और दौर का सामना कर रहे हैं-

this time due to human activities—

इस बार मानवीय गतिविधियों के कारण-

understanding our planet’s rapidly shifting biodiversity

हमारे ग्रह की तेज़ी से बदलती जैव विविधता को समझना

will be crucial to protecting it.

इसे सुरक्षित करने के लिए महत्वपूर्ण होगा।

Fortunately, eDNA and metabarcoding

सौभाग्य से, eDNA और मेटाबारकोडिंग

give us the tools to document rapid change in real time.

हमें वास्तविक समय में तेजी से बदलाव का दस्तावेजीकरण करने के लिए उपकरण देते हैं।