Forskere ved Australian Institute of Marine Science har udviklet en dipstick-test, der kan påvise tornekrone søstjerner (CoTS) på koralrev ved at bruge den samme teknologi som hjemmegraviditetstests.
Dipsticken, som er designet til at blive brugt i marken, måler specifikt DNA, som CoTS frigiver i havvandet. Hurtigtesten kan påvise meget lave antal af det koralspisende skadedyr, som kan være svært at få øje på med de nuværende undersøgelsesmetoder.
AIMS biokemiker og studiets hovedforfatter Jason Doyle sagde, at den følsomme test kunne understøtte et tidligt advarsels- og interventionssystem for fremtidige CoTS-udbrud. Det kunne også gøre det muligt for borgerforskere, turismeoperatører og Great Barrier Reef-forv altere at hjælpe med tidlige advarsler.
"Det er den slags teknologi, vi ville elske at få ud til så mange mennesker som muligt, for jo flere mennesker, der laver denne form for test, jo flere oplysninger har vi om placeringen af CoTS og jo bedre ledelse resultater, vi kan opnå," sagde hr. Doyle.
En gennemsnitlig voksen CoTS (Acanthaster jf. solaris) kan spise op til en tallerkenmængde koraller hver dag, og udbrud bidrager betydeligt til tabet af koraller på Great Barrier Reef. Der har været tre udbrud siden 1962, med et fjerde udbrud på vej.
De indfødte søstjerner gemmer sig ofte under eller på koralplader, mens yngre CoTS kan være så små som et par millimeter. Dette gør det sværere for traditionelle dykkerundersøgelser at få øje på væsnerne og identificere nye udbrud.
Dipstick-testforskningen, offentliggjort i tidsskriftet Environmental DNA, bygger på AIMS' tidligere banebrydende arbejde med at udvikle laboratoriebaserede DNA-detektionsteknikker til at finde CoTS mere effektivt og på niveauer før udbrud.
"Organismer efterlader en genetisk skygge, uanset hvor de går, så vi bruger den genetiske skygge af CoTS i havvand til at markere tilstedeværelsen af både voksne og babyer," sagde hr. Doyle. "Men hvis denne teknik virkelig skulle være et tidligt varslingssystem, var vi nødt til at bringe vores validerede værktøjer til påvisning af miljø-DNA (eDNA) ud af laboratoriet og i hænderne på ikke-lab-folk i marken."
For deres nylige undersøgelse henvendte hr. Doyle og hans AIMS-kollega dr. Sven Uthicke sig til verden af menneskelig diagnostik for at få svaret. De tilpassede en standard oliepind og en teknologi kaldet Lateral Flow Assay (LFA) til at detektere DNA i havmiljøer. LFA er blevet brugt i mange år i hjemmeblodsukker- og graviditetstests og for nylig til Coronavirus-tests.
Den nye test kan måle meget små mængder CoTS DNA, ned til 0,1 pikogram, hvilket gør det potentielt følsomt over for meget lave tætheder af dyret. Ligesom dets human-diagnostiske modstykker afslører CoTS-dipstick-testene et positivt svar via udseendet af en stribe.
Forskere indsamlede havvandsprøver fra Lizard Island, nord for Cairns, og Elizabeth Reef, nord for Mackay, og fandt CoTS DNA, hvor traditionelle undersøgelsesmetoder ikke fandt nogen af dyrene.
Hr. Doyle sagde, at undersøgelsen var det første skridt i udviklingen af et værktøj, der i sidste ende kunne kræve blot et par dråber havvand for at opdage CoTS. Han understregede også, at den nye metode ikke er et alternativ til undersøgelsesmetoder, men vil øge deres omkostningseffektivitet.
"Vi ser det som en måde at hejse det røde flag på, så vi ved, at der nok er en god grund til at få folk i vandet på dette sted, men ikke det sted derovre, hvilket maksimerer brugen af ressourcer såsom dykkere, både og anden infrastruktur," sagde han.