ماحولیاتی ڈی این اے ہر جگہ ہے۔ سائنسدان یہ سب اکٹھا کر رہے ہیں۔

دیر سے 1980 کی دہائی میں، پینساکولا، فلوریڈا میں ایک وفاقی تحقیقی مرکز میں، تمر بارکے نے مٹی کا اس طرح استعمال کیا جو اس انداز میں انقلابی ثابت ہوا جس کا اس نے اس وقت تصور بھی نہیں کیا تھا: ایک ایسی تکنیک کا خام ورژن جو اب بہت سے سائنسی شعبوں کو ہلا کر رکھ رہا ہے۔ بارکے نے کیچڑ کے کئی نمونے اکٹھے کیے تھے—ایک اندرون ملک ذخائر سے، دوسرا نمکین بایو سے، اور تیسرا نمکین پانی کے نیچے والے دلدل سے۔ اس نے ان تلچھٹ کے نمونوں کو لیبارٹری میں شیشے کی بوتلوں میں ڈالا، اور پھر پارا شامل کیا، جس سے زہریلا کیچڑ بن گیا۔

اس وقت، بارکے نے ماحولیاتی تحفظ کی ایجنسی کے لیے کام کیا تھا اور وہ جاننا چاہتی تھی کہ کیچڑ میں موجود مائکروجنزم پارے کے ساتھ کس طرح تعامل کرتے ہیں، جو ایک صنعتی آلودگی ہے، جس کے لیے یہ سمجھنے کی ضرورت ہے۔ تمام ایک دیے گئے ماحول میں موجود حیاتیات — نہ صرف وہ چھوٹا حصہ جو لیب میں پیٹری ڈشز میں کامیابی سے اگایا جا سکتا ہے۔ لیکن بنیادی سوال اتنا بنیادی تھا کہ یہ حیاتیات میں ڈرائیونگ کے ان بنیادی سوالات میں سے ایک ہے۔ جیسا کہ بارکے، جو اب ریٹائر ہو چکے ہیں، بولڈر، کولوراڈو سے ایک حالیہ انٹرویو میں کہا: "وہاں کون ہے؟" اور، اتنا ہی اہم، اس نے مزید کہا: "وہ وہاں کیا کر رہے ہیں؟"

ایسے سوالات آج بھی متعلقہ ہیں، جو ماہرین ماحولیات، صحت عامہ کے حکام، تحفظ حیاتیات کے ماہرین، فرانزک پریکٹیشنرز، اور ارتقاء اور قدیم ماحول کا مطالعہ کرنے والوں سے پوچھے جاتے ہیں- اور وہ جوتوں کے چمڑے کے وبائی امراض کے ماہرین اور ماہرین حیاتیات کو دنیا کے دور دراز کونوں تک لے جاتے ہیں۔

1987 کاغذ بارکے اور اس کے ساتھیوں نے میں شائع کیا۔ جرنل آف مائکروبیولوجیکل میتھڈز ایک طریقہ بیان کیا-"براہ راست ماحولیاتی DNA نکالنا" - جو محققین کو مردم شماری کرنے کی اجازت دے گا۔ یہ ایک عملی ٹول تھا، اگرچہ ایک گندا تھا، یہ معلوم کرنے کے لیے کہ وہاں کون ہے۔ بارکے نے اسے اپنے باقی کیریئر میں استعمال کیا۔

آج، مطالعہ eDNA، یا ماحولیاتی DNA کی ابتدائی جھلک کے طور پر حوالہ دیا جاتا ہے، زندگی کے تنوع اور تقسیم کا مشاہدہ کرنے کا ایک نسبتاً سستا، وسیع، ممکنہ طور پر خودکار طریقہ۔ پچھلی تکنیکوں کے برعکس، جو کہ ایک جاندار سے ڈی این اے کی شناخت کر سکتی ہے، یہ طریقہ اپنے ارد گرد موجود دیگر جینیاتی مواد کے گھومتے بادل کو بھی جمع کرتا ہے۔ حالیہ برسوں میں، میدان میں نمایاں اضافہ ہوا ہے۔ کوپن ہیگن یونیورسٹی کے ایک ارتقائی جینیاتی ماہر ایسکے ولرسلیو نے کہا کہ "اس کا اپنا جریدہ ہے۔" "اس کا اپنا معاشرہ ہے، سائنسی معاشرہ۔ یہ ایک قائم شدہ میدان بن گیا ہے۔"

"ہم سب فلکی ہیں، ٹھیک ہے؟ سیلولر ملبے کے ٹکڑے ہر وقت گرتے رہتے ہیں۔

ای ڈی این اے ایک نگرانی کے آلے کے طور پر کام کرتا ہے، جو محققین کو بظاہر ناقابل شناخت معلوم کرنے کا ایک ذریعہ پیش کرتا ہے۔ ای ڈی این اے، یا جینیاتی مواد کے مرکب یعنی ڈی این اے کے ٹکڑوں، زندگی کا خاکہ- پانی، مٹی، برف کے ٹکڑوں، روئی کے جھاڑیوں، یا عملی طور پر کسی بھی تصوراتی ماحول، حتیٰ کہ پتلی ہوا کے نمونے لینے سے، اب اسے تلاش کرنا ممکن ہے۔ ایک مخصوص حیاتیات یا کسی مخصوص جگہ پر تمام حیاتیات کا سنیپ شاٹ جمع کرنا۔ یہ دیکھنے کے لیے کیمرہ لگانے کے بجائے کہ رات کے وقت کون ساحل پار کرتا ہے، ای ڈی این اے اس معلومات کو ریت میں قدموں کے نشانات سے نکالتا ہے۔ "ہم سب بے چین ہیں، ٹھیک ہے؟" کینیڈا میں گیلف یونیورسٹی کے ماہر حیاتیات رابرٹ ہینر نے کہا۔ "یہاں سیلولر ملبے کے ٹکڑے ہر وقت گرتے رہتے ہیں۔"

کسی چیز کی موجودگی کی تصدیق کرنے کے طریقہ کے طور پر، eDNA ناکامی کا ثبوت نہیں ہے۔ مثال کے طور پر، eDNA میں پایا جانے والا جاندار درحقیقت اس جگہ پر نہیں رہتا جہاں نمونہ اکٹھا کیا گیا تھا۔ ہنر نے ایک گزرتے ہوئے پرندے کی مثال دی، ایک بگلا، جس نے ایک سالینڈر کھایا اور پھر اس کا کچھ ڈی این اے نکال لیا، جس کی ایک وجہ یہ ہو سکتی ہے کہ امبیبیئن کے سگنل کچھ ایسے علاقوں میں موجود ہیں جہاں وہ جسمانی طور پر کبھی نہیں ملے۔

پھر بھی، ای ڈی این اے کے پاس جینیاتی نشانات کو ختم کرنے میں مدد کرنے کی صلاحیت ہے، جن میں سے کچھ ماحول میں گر جاتے ہیں، جو اپنے روزمرہ کے کاروبار کے بارے میں جانداروں بشمول انسانوں کے بارے میں معلومات اکٹھا کرنے کا ایک سنسنی خیز اور ممکنہ طور پر ٹھنڈا کرنے والا طریقہ پیش کرتے ہیں۔

...

تصوراتی ای ڈی این اے کی بنیاد — جس کا اعلان EE-DEE-EN-AY، نہ کہ ED-NUH — نام نہاد مالیکیولر بائیولوجی کی آمد سے سو سال پہلے کا ہے، اور اسے اکثر ایڈمنڈ لوکارڈ سے منسوب کیا جاتا ہے، جو ابتدائی دور میں کام کرنے والے ایک فرانسیسی جرائم پیشہ تھے۔ 20ویں صدی۔ کی ایک سیریز میں کاغذات 1929 میں شائع ہوا، لوکارڈ نے ایک اصول تجویز کیا: ہر رابطہ ایک نشان چھوڑتا ہے۔ خلاصہ یہ کہ ای ڈی این اے لوکارڈ کے اصول کو اکیسویں صدی میں لاتا ہے۔

پہلی کئی دہائیوں تک، وہ فیلڈ جو eDNA بن گیا — 1980 کی دہائی میں بارکے کا کام شامل تھا — زیادہ تر مائکروبیل زندگی پر مرکوز تھا۔ اس کے ارتقاء پر نظر ڈالتے ہوئے، eDNA کہاوت کیچڑ سے باہر نکلنے کے لیے سست دکھائی دیا۔

یہ 2003 تک نہیں تھا کہ یہ طریقہ بدل گیا۔ غائب ماحولیاتی نظام. ولرسلیو کی سربراہی میں، 2003 کے مطالعے نے قدیم ڈی این اے کو ایک چائے کے چمچ سے بھی کم تلچھٹ سے نکالا، جس نے پہلی بار اس تکنیک کے ذریعے بڑے جانداروں کا پتہ لگانے کی فزیبلٹی کا مظاہرہ کیا، جس میں پودے اور اونی میمتھ شامل ہیں۔ اسی مطالعہ میں، نیوزی لینڈ کے غار میں جمع کی گئی تلچھٹ (جو خاص طور پر منجمد نہیں ہوئی تھی) نے ایک معدوم پرندے کا انکشاف کیا: موا۔ جو چیز شاید سب سے زیادہ قابل ذکر ہے وہ یہ ہے کہ قدیم ڈی این اے کے مطالعہ کے لیے یہ ایپلی کیشنز سینکڑوں ہزار سال پہلے زمین پر گرائے گئے گوبر کی ایک بڑی مقدار سے پیدا ہوئے تھے۔

ولرسلیو نے پہلی بار یہ خیال چند سال پہلے گوبر کے ایک حالیہ ڈھیر پر غور کرتے ہوئے پیش کیا تھا: اپنی ماسٹر ڈگری اور پی ایچ ڈی کے درمیان۔ کوپن ہیگن میں، اس نے اپنے آپ کو ڈھیلے سروں پر پایا، ہڈیوں، کنکال کی باقیات، یا مطالعہ کے لیے دیگر جسمانی نمونے حاصل کرنے کے لیے جدوجہد کر رہے تھے۔ لیکن ایک خزاں میں، اس نے کھڑکی سے باہر دیکھا "سڑک پر ایک کتے کو بکواس کر رہا ہے،" اس نے یاد کیا۔ اس منظر نے اسے پاخانے میں موجود ڈی این اے کے بارے میں سوچنے پر آمادہ کیا، اور یہ بارش کے ساتھ کس طرح بہہ گیا، جس سے کوئی واضح نشان باقی نہیں رہا۔ لیکن ولرسلیف نے حیرت سے کہا، ''کیا یہ ہو سکتا ہے کہ ڈی این اے زندہ رہ سکے؟' یہ وہی ہے جسے میں نے تلاش کرنے کی کوشش کرنے کے لئے ترتیب دیا ہے۔"

اس مقالے نے ڈی این اے کی قابل ذکر استقامت کا مظاہرہ کیا، جو، انہوں نے کہا، پچھلے تخمینوں سے کہیں زیادہ عرصے تک ماحول میں زندہ رہتا ہے۔ ولرسلیو نے اس کے بعد سے 2 ملین سال پہلے کے جدید دور کے گرین لینڈ میں منجمد ٹنڈرا میں ای ڈی این اے کا تجزیہ کیا ہے، اور وہ انگکور واٹ کے نمونوں پر کام کر رہا ہے، جس کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ 12ویں صدی میں تعمیر کیا گیا کمبوڈیا میں بہت بڑا مندر کمپلیکس ہے۔ انہوں نے کہا کہ "یہ بدترین ڈی این اے کا تحفظ ہونا چاہیے جس کا آپ تصور کر سکتے ہیں۔" "میرا مطلب ہے، یہ گرم اور مرطوب ہے۔"

لیکن، انہوں نے کہا، "ہم ڈی این اے نکال سکتے ہیں۔"

eDNA میں جینیاتی نشانات کو تلاش کرنے میں مدد کرنے کی صلاحیت ہے، جو کہ جانداروں کے بارے میں معلومات اکٹھا کرنے کے لیے ایک سنسنی خیز اور ممکنہ طور پر ٹھنڈا کرنے والا طریقہ پیش کرتا ہے جب وہ اپنے روزمرہ کے کاروبار میں جاتے ہیں۔

ولرسلیو اب بظاہر لامحدود ایپلی کیشنز کے ساتھ ممکنہ ٹول کو دیکھنے میں مشکل سے ہی اکیلا ہے—خاص طور پر اب چونکہ ترقی محققین کو جینیاتی معلومات کی بڑی مقدار کو ترتیب دینے اور تجزیہ کرنے کے قابل بناتی ہے۔ "یہ بہت سی چیزوں کے لیے ایک کھلی کھڑکی ہے،" انہوں نے کہا، "اور اس سے کہیں زیادہ جو میں سوچ سکتا ہوں، مجھے یقین ہے۔" یہ صرف قدیم میمتھ ہی نہیں تھے۔ eDNA ہمارے درمیان چھپے ہوئے موجودہ دور کے جانداروں کو ظاہر کر سکتا ہے۔

سائنس دان تمام اشکال اور سائز کی مخلوقات کو ٹریک کرنے کے لیے eDNA کا استعمال کرتے ہیں، خواہ وہ ایک ہی نوع کی ہو، جیسے ناگوار طحالب کے چھوٹے چھوٹے ٹکڑے، لوچ نیس میں اییل، یا ریت میں رہنے والا کوئی بے نظر تل جو تقریباً 90 سالوں میں نہیں دیکھا گیا ہے۔ محققین کا کہنا ہے کہ جنگلی پھولوں پر پائے جانے والے ای ڈی این اے یا ہوا میں اڑنے والے ای ڈی این اے کو تمام آنے والے پرندوں اور شہد کی مکھیوں اور دیگر جانوروں کے جرگوں کے لیے پراکسی کے طور پر دیکھ کر، محققین پوری کمیونٹیز کا نمونہ لیتے ہیں۔

...

اگلا ای ڈی این اے کی تاریخ میں ارتقائی چھلانگ نے اس وقت زمین کے آبی ماحول میں رہنے والے جانداروں کی تلاش کے ارد گرد شکل اختیار کی۔ 2008 میں، ایک سرخی ظاہر ہوئی: "پانی پوشیدہ پرجاتیوں کی ڈی این اے میموری کو برقرار رکھتا ہے۔" یہ سپر مارکیٹ ٹیبلوئڈ سے نہیں بلکہ معزز تجارتی اشاعت کیمسٹری ورلڈ سے آیا ہے، جس میں فرانسیسی محقق پیئر ٹیبرلیٹ اور ان کے ساتھیوں کے کام کو بیان کیا گیا ہے۔ اس گروپ نے بھورے اور سبز بلفروگ کی تلاش کی، جن کا وزن 2 پاؤنڈ سے زیادہ ہو سکتا ہے اور، کیونکہ وہ اپنے راستے میں آنے والی ہر چیز کو کاٹتے ہیں، مغربی یورپ میں ان کو ایک حملہ آور نسل سمجھا جاتا ہے۔ بلفروگ کو تلاش کرنے میں عام طور پر ماہر ہرپیٹولوجسٹ شامل ہوتے ہیں جو دوربین کے ساتھ ساحلوں کو اسکین کرتے ہیں جو پھر غروب آفتاب کے بعد ان کی کالیں سننے کے لیے واپس آتے ہیں۔ دی 2008 کاغذ ایک آسان طریقہ تجویز کیا - ایک ایسا سروے جس میں بہت کم اہلکاروں کی ضرورت تھی۔

آرہس یونیورسٹی کے ماہر حیاتیات فلپ تھامسن (جو اس تحقیق میں شامل نہیں تھے) نے کہا کہ "آپ اس نوع سے براہ راست پانی سے ڈی این اے حاصل کر سکتے ہیں۔" "اور اس نے واقعی ماحولیاتی ڈی این اے کے میدان کو شروع کیا۔"

مینڈکوں کا پتہ لگانا مشکل ہو سکتا ہے، اور یقیناً وہ واحد انواع نہیں ہیں جو زیادہ روایتی، جوتے پر زمین کی کھوج سے بچ جاتی ہیں۔ تھامسن نے ایک اور جاندار پر کام شروع کیا جو پیمائش کو بدنام کرتا ہے: مچھلی. مچھلیوں کی گنتی کو بعض اوقات مبہم طور پر گنتی کے درختوں سے مشابہت کے طور پر کہا جاتا ہے - سوائے اندھیرے والی جگہوں پر، اور مچھلی کے کاؤنٹر آنکھوں پر پٹی باندھ کر اپنی تعداد پوری کر رہے ہیں۔ ماحولیاتی ڈی این اے نے آنکھوں پر پٹی گرادی۔ ایک کا جائزہ لینے کے ٹکنالوجی پر شائع شدہ لٹریچر - اگرچہ یہ انتباہات کے ساتھ آیا ہے، بشمول نامکمل اور غلط پتہ لگانے یا کثرت کے بارے میں تفصیلات - پتہ چلا کہ میٹھے پانی اور سمندری مچھلیوں اور امبیبیئنز پر ای ڈی این اے کا مطالعہ زمینی ہم منصبوں 7:1 سے زیادہ ہے۔

2011 میں، تھامسن، پھر پی ایچ ڈی۔ Willerslev کی لیب میں امیدوار، شائع کیا a کاغذ یہ ظاہر کرنا کہ طریقہ کار کا پتہ لگا سکتا ہے۔ نایاب اور خطرے سے دوچار پرجاتیوں، جیسے کہ یورپ میں کم کثرت والے جانور، بشمول امفبیئنز، ممالیہ جانور جیسے اوٹر، کرسٹیشین اور ڈریگن فلائیز۔ "ہم نے دکھایا کہ صرف پانی کا ایک گلاس ہی ان جانداروں کا پتہ لگانے کے لیے کافی تھا۔" Undark. یہ واضح تھا: پرجاتیوں کی کھوج اور نگرانی کے لیے اس طریقہ کار کے تحفظ حیاتیات میں براہ راست اطلاقات تھے۔

2012 میں، جریدہ مالیکیولر ایکولوجی شائع ہوا۔ ای ڈی این اے پر ایک خاص مسئلہ، اور ٹیبرلیٹ اور کئی ساتھیوں نے ماحولیاتی نمونوں سے الگ تھلگ کسی بھی ڈی این اے کے طور پر ای ڈی این اے کی ورکنگ تعریف کا خاکہ پیش کیا۔ طریقہ کار میں دو ایک جیسے لیکن قدرے مختلف طریقوں کو بیان کیا گیا ہے: کوئی ایک ہاں یا نہیں میں سوال کا جواب دے سکتا ہے: کیا بیلفروگ (یا جو کچھ بھی) موجود ہے یا نہیں؟ یہ استعاراتی بارکوڈ، ڈی این اے کے مختصر سلسلے جو کہ کسی نوع یا خاندان کے لیے مخصوص ہیں، پرائمر کہلانے کے ذریعے ایسا کرتا ہے۔ چیک آؤٹ سکینر ایک عام تکنیک ہے جسے مقداری ریئل ٹائم پولیمریز چین ری ایکشن، یا qPCR کہا جاتا ہے۔

سائنس دان تمام اشکال اور سائز کی مخلوقات کو ٹریک کرنے کے لیے eDNA کا استعمال کرتے ہیں، خواہ وہ ناگوار طحالب کے چھوٹے چھوٹے ٹکڑے ہوں، لوچ نیس میں موجود اییل ہوں، یا ریت میں رہنے والا ایک بے نظر تل جو تقریباً 90 سالوں میں نہیں دیکھا گیا ہے۔

ایک اور نقطہ نظر، جسے عام طور پر ڈی این اے میٹا بار کوڈنگ کے نام سے جانا جاتا ہے، بنیادی طور پر دیے گئے نمونے میں موجود جانداروں کی فہرست کو تھوک دیتا ہے۔ "آپ سوال پوچھتے ہیں، یہاں کیا ہے؟" تھامسن نے کہا۔ "اور پھر آپ کو تمام معلوم چیزیں مل جاتی ہیں، لیکن آپ کو کچھ حیرت بھی ملتی ہے، ٹھیک ہے؟ کیونکہ کچھ ایسی انواع تھیں جن کے بارے میں آپ نہیں جانتے تھے کہ اصل میں موجود تھے۔

ایک کا مقصد گھاس کے ڈھیر میں سوئی تلاش کرنا ہے۔ دوسری کوششیں پوری گھاس کے ڈھیر کو ظاہر کرتی ہیں۔ eDNA نمونے لینے کی زیادہ روایتی تکنیکوں سے مختلف ہے جہاں حیاتیات، جیسے مچھلی، پکڑے جاتے ہیں، جوڑ توڑ، دباؤ اور بعض اوقات مارے جاتے ہیں۔ حاصل کردہ ڈیٹا معروضی ہیں۔ یہ معیاری اور غیر جانبدار ہے۔

"ای ڈی این اے، کسی نہ کسی طریقے سے، حیاتیاتی علوم میں ایک اہم طریقہ کار کے طور پر قائم رہے گا،" گیلف یونیورسٹی کے مالیکیولر بائیولوجسٹ مہرداد حاجی بابائی نے کہا، جنہوں نے میٹا بار کوڈنگ کے طریقہ کار کا آغاز کیا، اور جو پتہ چلا لیبراڈور سمندر کے نیچے 9,800 فٹ مچھلی۔ "ہر روز میں کچھ ایسا بلبلا ہوتا دیکھتا ہوں جو مجھ سے نہیں ہوتا تھا۔"

...

حالیہ برسوں میں، ای ڈی این اے کا میدان پھیلا ہوا ہے۔ طریقہ کار کی حساسیت محققین کو پہلے کی پہنچ سے باہر کے ماحول کا نمونہ لینے کی اجازت دیتی ہے، مثال کے طور پر، ہوا سے ای ڈی این اے کی گرفت کرنا — ایک ایسا طریقہ جو ای ڈی این اے کے وعدوں اور اس کے ممکنہ نقصانات کو نمایاں کرتا ہے۔ ہوا سے چلنے والا ای ڈی این اے ایک عالمی دھول کی پٹی پر گردش کرتا دکھائی دیتا ہے، جو اس کی کثرت اور ہمہ گیر موجودگی کا اشارہ دیتا ہے، اور اسے پودوں اور زمینی جانوروں کی نگرانی کے لیے فلٹر اور تجزیہ کیا جا سکتا ہے۔ لیکن ہوا میں اڑنا ای ڈی این اے نادانستہ آلودگی کا باعث بن سکتا ہے۔

2019 میں، تھامسن، مثال کے طور پر، انتہائی خالص پانی کی دو بوتلیں چھوڑ دیں۔ باہر کھلے میں - ایک گھاس کے میدان میں، اور دوسرا سمندری بندرگاہ کے قریب۔ چند گھنٹوں کے بعد، پانی میں پرندوں اور ہیرنگ سے وابستہ قابل شناخت ای ڈی این اے موجود تھا، جس سے پتہ چلتا ہے کہ نمونوں میں غیر زمینی پرجاتیوں کے نشانات آباد ہو گئے ہیں۔ حیاتیات واضح طور پر بوتلوں میں آباد نہیں تھے۔ "لہذا یہ ہوا سے آنا چاہیے،" تھامسن نے انڈارک کو بتایا۔ نتائج دو گنا مسئلہ بتاتے ہیں: ایک کے لیے، ٹریس شواہد گھوم سکتے ہیں، جہاں رابطے میں آنے والے دو جاندار پھر دوسرے کے ڈی این اے کے گرد گھوم سکتے ہیں، اور صرف اس وجہ سے کہ کچھ ڈی این اے موجود ہے اس کا مطلب یہ نہیں ہے کہ انواع دراصل وہاں موجود ہیں۔ .

مزید برآں، اس بات کی بھی کوئی گارنٹی نہیں ہے کہ ای ڈی این اے کی موجودگی اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ ایک نوع زندہ ہے، اور فیلڈ سروے کی ضرورت ہے، انہوں نے کہا کہ کسی نوع کی افزائش نسل کی کامیابی، اس کی صحت یا اس کے رہائش گاہ کی حیثیت کو سمجھنے کے لیے۔ اب تک، پھر، eDNA ضروری طور پر جسمانی مشاہدات یا مجموعوں کی جگہ نہیں لیتا۔ ایک اور مطالعہ میں، جس میں تھامسن کے گروپ نے جمع کیا ای ڈی این اے جرگ کرنے والے پرندوں کو تلاش کرنے کے لیے پھولوں پر، پیپر میں رپورٹ کیے گئے ای ڈی این اے میں سے آدھے سے زیادہ انسانوں سے آئے، آلودگی جس نے ممکنہ طور پر نتائج کو کیچڑ میں ڈال دیا اور زیربحث جرگوں کا پتہ لگانا مشکل بنا دیا۔

اسی طرح، مئی 2023 میں، فلوریڈا یونیورسٹی کی ایک ٹیم جس نے پہلے سمندری کچھوؤں کا مطالعہ eDNA کے نشانات سے کیا تھا جب وہ ساحل کے ساتھ رینگتے ہوئے چلے گئے شائع ایک کاغذ جس نے انسانی ڈی این اے کو تبدیل کیا۔ یہ نمونے کلیدی تغیرات کا پتہ لگانے کے لیے کافی برقرار تھے جو کسی دن انفرادی لوگوں کی شناخت کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں، یہ تجویز کرتے ہیں کہ حیاتیاتی نگرانی نے انسانوں پر اخلاقی جانچ اور باخبر رضامندی کے بارے میں بھی جواب طلب سوالات اٹھائے ہیں۔ اگر ای ڈی این اے نے سین نیٹ کے طور پر کام کیا، تو اس نے حیاتیاتی تنوع کے بارے میں معلومات کو اندھا دھند پھیلا دیا اور لامحالہ اس کے ساتھ ختم ہو گیا، جیسا کہ UF ٹیم کے پیپر نے کہا، "انسانی جینیاتی بائی کیچ"۔

اگرچہ ریت میں قدموں کے نشانات کے ارد گرد رازداری کے مسائل، اب تک، زیادہ تر فرضی دائرے میں موجود دکھائی دیتے ہیں، لیکن جنگلی حیات سے متعلق قانونی چارہ جوئی میں ای ڈی این اے کا استعمال نہ صرف ممکن ہے بلکہ ایک حقیقت بھی ہے۔ اسے مجرمانہ تحقیقات میں بھی استعمال کیا جا رہا ہے: 2021 میں، مثال کے طور پر، چینی محققین کا ایک گروپ رپورٹ کے مطابق کہ ای ڈی این اے نے ایک مشتبہ قاتل کی پتلون اتاری، اس کے دعووں کے برعکس، انکشاف کیا کہ وہ ممکنہ طور پر کیچڑ والی نہر میں گیا تھا جہاں سے ایک لاش ملی تھی۔

درستگی اور انسانی ادویات اور فرانزک تک اس کی رسائی کے لحاظ سے غیر ہدف والے ای ڈی این اے کے بارے میں خدشات، ایک اور، بہت وسیع، کمی کو نمایاں کرتے ہیں۔ جیسا کہ گیلف یونیورسٹی کے ہینر نے اس مسئلے کو بیان کیا: "ہمارے ریگولیٹری فریم ورک اور پالیسی سائنس سے کم از کم ایک دہائی یا اس سے زیادہ پیچھے رہ جاتی ہے۔"

"ہر روز میں کچھ ایسا بلبلا ہوتا دیکھتا ہوں جو مجھ سے نہیں ہوتا تھا۔"

آج، بے شمار ہیں ممکنہ ریگولیٹری ایپلی کیشنز پانی کے معیار کی نگرانی، ماحولیاتی اثرات کا جائزہ لینے کے لیے (بشمول آف شور ونڈ فارمز اور تیل اور گیس کی کھدائی سے زیادہ رن آف دی مل پٹی مال کی ترقی)، پرجاتیوں کے انتظام، اور خطرے سے دوچار پرجاتی ایکٹ کا نفاذ۔ ایک ___ میں سول کورٹ کیس 2021 میں دائر کی گئی، یو ایس فش اینڈ وائلڈ لائف سروس نے ای ڈی این اے اور زیادہ روایتی نمونے لینے کا استعمال کرتے ہوئے اس بات کا جائزہ لیا کہ آیا کسی خاص واٹرشیڈ میں متاثر شدہ مچھلی موجود ہے یا نہیں، اور پتہ چلا کہ انہوں نے ایسا نہیں کیا۔ عدالتوں نے کہا کہ ایجنسی کا اس واٹرشیڈ کے لیے تحفظات کا فقدان جائز تھا۔ مسئلہ یہ نہیں لگتا کہ کیا ای ڈی این اے عدالت میں کھڑا ہوا ہے۔ اس نے کیا. "لیکن آپ واقعی یہ نہیں کہہ سکتے کہ ماحول میں کوئی چیز موجود نہیں ہے،" حاجی بابائی نے کہا۔

حال ہی میں پر روشنی ڈالی توثیق کا مسئلہ: ای ڈی این اے ایک نتیجہ نکالتا ہے، لیکن اس بات کی تصدیق کے لیے مزید قائم کردہ معیار کی ضرورت ہے کہ یہ نتائج درحقیقت درست ہیں (کہ ایک جاندار حقیقت میں موجود ہے یا غائب ہے، یا ایک خاص مقدار میں)۔ اے خصوصی ملاقاتوں کا سلسلہ سائنس دانوں نے معیاری کاری کے ان مسائل کو حل کرنے کے لیے کام کیا، جس میں ان کے بقول پروٹوکول، حراست کا سلسلہ، اور ڈیٹا کی تیاری اور تجزیہ کے معیار شامل ہیں۔ ایک ___ میں کا جائزہ لینے کے ای ڈی این اے اسٹڈیز کے، حاجی بابابی اور ان کے ساتھیوں نے پایا کہ فیلڈ ون آف، یا پروف آف تصور اسٹڈیز سے سیر ہے جو یہ دکھانے کی کوشش کرتا ہے کہ ای ڈی این اے کام کا تجزیہ کرتا ہے۔ اکیڈمیا میں تحقیق بہت زیادہ خاموش ہے۔

اس طرح، پریکٹیشنرز جو ای ڈی این اے کو لاگو سیاق و سباق میں استعمال کرنے کی امید رکھتے ہیں وہ کبھی کبھی چاند کے بارے میں پوچھتے ہیں۔ کیا انواع مخصوص جگہ پر موجود ہیں؟ مثال کے طور پر، حاجی بابائی نے کہا، حال ہی میں کسی نے ان سے پوچھا کہ کیا وہ پرجیوی کی موجودگی کو مکمل طور پر رد کر سکتا ہے، یہ ثابت کرتا ہے کہ یہ آبی زراعت کے فارم میں ظاہر نہیں ہوا تھا۔ "اور میں کہتا ہوں، 'دیکھو، ایسا کوئی طریقہ نہیں ہے کہ میں کہہ سکوں کہ یہ 100 فیصد ہے۔'

یہاں تک کہ ایک سخت تجزیاتی فریم ورک کے ساتھ، انہوں نے کہا، جھوٹے منفی اور جھوٹے مثبت کے مسائل خاص طور پر مشکل ہیں ان چیزوں میں سے کسی ایک کے بغیر حل کرنا جو eDNA کی طرف اشارہ کرتا ہے — زیادہ روایتی مجموعہ اور دستی معائنہ۔ حدود کے باوجود، مٹھی بھر کمپنیاں پہلے ہی تکنیک کو تجارتی بنانا شروع کر رہی ہیں۔ مثال کے طور پر، مستقبل کی ایپلی کیشنز کمپنی کو اس بات کی تصدیق کرنے میں مدد کر سکتی ہیں کہ آیا وہ جو پل بنا رہی ہے اس سے مقامی طور پر خطرے سے دوچار جانوروں کو نقصان پہنچے گا۔ آبی زراعت کی تنظیم اس بات کا تعین کرتی ہے کہ آیا وہ پانی جہاں اس کی مچھلیاں کھیتی ہیں وہ سمندری جوؤں سے متاثر ہیں۔ یا ایک زمیندار جو جاننا چاہتا ہے کہ آیا نئے پودے لگانے سے مقامی مکھیوں کی وسیع رینج کو اپنی طرف متوجہ کیا جا رہا ہے۔

ای ڈی این اے کی ساکھ ناقابل شناخت کا پتہ لگانے کے بالواسطہ طریقہ کے طور پر یا سیاق و سباق میں ایک حل کے طور پر دی گئی ہے جب کہ جال کو ڈبو کر سمندر میں موجود تمام جانداروں کو پکڑنا ممکن نہ ہو تو مسئلہ بنیادی ہے۔

حاجی بابائی نے کہا، "ان میں سے کچھ منظرناموں کی توثیق کرنا بہت مشکل ہے۔" "اور یہ بنیادی طور پر حیوان کی فطرت ہے۔"

...

ای ڈی این اے اصل میں بارکے (اور اس میں کوئی شک نہیں کہ بہت سے دوسرے) کی طرف سے پوچھے گئے سوال کا جواب دیتے ہوئے، بہت سارے امکانات کھلتے ہیں: "وہاں کون ہے؟" لیکن تیزی سے یہ اشارے فراہم کر رہا ہے کہ "وہ وہاں کیا کر رہے ہیں؟" سوال، بھی. ٹورنٹو میں یارک یونیورسٹی میں حیاتیات کی پروفیسر الزبتھ کلیئر حیاتیاتی تنوع کا مطالعہ کرتی ہیں۔ اس نے کہا کہ اس نے دن کے وقت چمگادڑوں کو ایک جگہ پر بستے ہوئے دیکھا ہے، لیکن، ہوا سے چلنے والے ای ڈی این اے کو جمع کرکے، وہ یہ بھی اندازہ لگا سکتی ہے کہ چمگادڑ رات کو کہاں اکٹھے ہوتے ہیں۔ دوسرے میں مطالعہ، پالے ہوئے کتے کا ای ڈی این اے ریڈ فاکس سکیٹ میں آیا۔ دونوں کینیڈز آپس میں افزائش پذیر دکھائی نہیں دیتے تھے، لیکن محققین نے حیرت کا اظہار کیا کہ کیا ان کی قربت نے ایک اور وضاحت پر طے کرنے سے پہلے الجھن، یا کراس آلودگی کا باعث بنی ہے: لومڑیوں نے بظاہر کتے کا پوپ کھایا۔

لہذا جب کہ ای ڈی این اے موروثی طور پر جانوروں کے رویے کو ظاہر نہیں کرتا ہے، کچھ اکاؤنٹس کے مطابق فیلڈ اس بات کا اشارہ فراہم کرنے کی طرف پیش قدمی کر رہا ہے کہ کوئی جاندار کیا کر رہا ہے، اور یہ کسی مخصوص ماحول میں، دوسری انواع کے ساتھ کس طرح تعامل کر رہا ہے — براہ راست مشاہدہ کیے بغیر صحت کے بارے میں معلومات اکٹھا کرنا سلوک

ایک اور امکان لیں: بڑے پیمانے پر بائیو مانیٹرنگ۔ درحقیقت، پچھلے تین سالوں سے، پہلے سے کہیں زیادہ لوگوں نے ایک جرات مندانہ تجربے میں حصہ لیا ہے جو پہلے سے چل رہا ہے: وائرل Covid-19 ذرات اور انسانوں کو متاثر کرنے والے دیگر جانداروں کو ٹریک کرنے کے لیے عوامی گٹروں سے ماحولیاتی نمونوں کا مجموعہ۔ تکنیکی طور پر، گندے پانی کے نمونے لینے میں eRNA نامی متعلقہ نقطہ نظر شامل ہوتا ہے، کیونکہ کچھ وائرسوں میں ڈی این اے کے بجائے صرف RNA کی شکل میں جینیاتی معلومات محفوظ ہوتی ہیں۔ پھر بھی، وہی اصول لاگو ہوتے ہیں۔ (مطالعہ یہ بھی تجویز کرتا ہے کہ آر این اے، جو اس بات کا تعین کرتا ہے کہ کوئی جاندار کون سے پروٹین کا اظہار کر رہا ہے، اسے ماحولیاتی نظام کی صحت کا اندازہ لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے؛ جو حیاتیات صحت مند ہیں وہ تناؤ کا شکار ہونے والوں کے مقابلے میں بالکل مختلف پروٹین کا اظہار کر سکتے ہیں۔) بیماریوں کے پھیلاؤ کی نگرانی کے علاوہ، گندے پانی نگرانی یہ ظاہر کرتی ہے کہ کس طرح ایک موجودہ انفراسٹرکچر کو ایک کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا — گٹروں کو فضلہ جمع کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا — کو کسی اور چیز کا مطالعہ کرنے کے لیے ایک طاقتور ٹول بنایا جا سکتا ہے، جیسے پیتھوجینز کا پتہ لگانا.

کلیئر کو ایسا کرنے کی عادت ہے۔ انہوں نے کہا، "میں ذاتی طور پر ان لوگوں میں سے ایک ہوں جو ٹولز کا استعمال کرنے کا رجحان رکھتے ہیں — نہ کہ جس طرح سے ان کا مقصد تھا،" انہوں نے کہا۔ کلیئر ان محققین میں شامل تھے جنہوں نے تحقیق میں ایک خلا کو دیکھا: زمینی جانداروں پر ای ڈی این اے کا بہت کم کام ہوا تھا۔ لہذا، اس نے اس کے ساتھ کام کرنا شروع کیا جسے قدرتی فلٹر کہا جا سکتا ہے، وہ کیڑے ہیں جو ستنداریوں سے خون چوستے ہیں۔ "جانوروں کو تلاش کرنے کے مقابلے میں 1,000 جونکوں کو اکٹھا کرنا بہت آسان ہے۔ لیکن ان کے اندر خون کا کھانا ہوتا ہے اور خون ان جانوروں کا ڈی این اے لے جاتا ہے جن کے ساتھ وہ بات چیت کرتے تھے،‘‘ اس نے کہا۔ "یہ ایسا ہی ہے جیسے فیلڈ اسسٹنٹس کا ایک گروپ آپ کے لیے سروے کر رہا ہو۔" پھر، اس کی ایک طالبہ نے گوبر کے چقندر کے لیے بھی یہی سوچا، جنہیں جمع کرنا اور بھی آسان ہے۔

کلیئر اب ایک اور مسلسل نگرانی کے نظام کے لیے ایک نئی ایپلی کیشن کی سربراہی کر رہی ہے- موجودہ ہوا کے معیار کے مانیٹروں کا فائدہ اٹھاتے ہوئے جو آلودگیوں کی پیمائش کرتے ہیں، جیسے کہ باریک ذرات کے مادے، اور ساتھ ہی ساتھ ای ڈی این اے کو آسمان سے ویکیوم کر رہے ہیں۔ 2023 کے آخر میں، اس کے پاس صرف ایک چھوٹا سا نمونہ تھا، لیکن اس نے پہلے ہی پایا تھا کہ، معمول کی ہوا کے معیار کی نگرانی کے ضمنی پروڈکٹ کے طور پر، یہ پہلے سے موجود ٹولز اس مواد کے فلٹر کے طور پر دگنا ہو گئے جس کے وہ بعد میں ہیں۔ یہ، کم و بیش، ایک ریگولیٹڈ، بین البراعظمی نیٹ ورک تھا جو طویل عرصے کے دوران بہت مستقل طریقے سے نمونے جمع کرتا تھا۔ "اس کے بعد آپ اسے پورے براعظموں پر ٹائم سیریز اور ہائی ریزولوشن ڈیٹا بنانے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں،" اس نے کہا۔

صرف برطانیہ میں، کلیئر نے کہا، ایک اندازے کے مطابق 150 مختلف سائٹس ہیں۔ ہوا کی معلوم مقدار کو چوسنا, ہر ہفتے، سارا سال، جس کی مقدار ایک سال میں تقریباً 8,000 پیمائش ہوتی ہے۔ کلیئر اور اس کے ساتھی مصنفین نے حال ہی میں دو مقامات سے ان 17 پیمائشوں کے ایک چھوٹے سے ذیلی سیٹ پر تجزیہ کیا اور 180 سے زیادہ مختلف ٹیکونومک گروپس، 80 سے زیادہ مختلف قسم کے پودوں اور فنگس، ممالیہ کی 26 مختلف اقسام، 34 کی شناخت کرنے میں کامیاب رہے۔ پرندوں کی مختلف اقسام کے علاوہ کم از کم 35 قسم کے کیڑے۔

یقینی طور پر، دیگر طویل مدتی ماحولیاتی تحقیقی مقامات موجود ہیں۔ امریکہ کے پاس ایسی سہولیات کا نیٹ ورک ہے۔ لیکن ان کے مطالعہ کے دائرہ کار میں عالمی سطح پر تقسیم شدہ بنیادی ڈھانچہ شامل نہیں ہے جو حیاتیاتی تنوع کی مسلسل پیمائش کرتا ہے — بشمول آب و ہوا کی تبدیلی کے ساتھ پرجاتیوں کے پھیلاؤ اور سکڑاؤ کے لیے ہجرت کرنے والے پرندوں کا گزرنا۔ دلیل کے طور پر، eDNA ممکنہ طور پر لوگوں کے تقسیم شدہ نیٹ ورک کو تبدیل کرنے کے بجائے تکمیل کرے گا، جو کہ eBird یا iNaturalist جیسی ویب سائٹس پر ریئل ٹائم، ہائی ریزولوشن، وقتی-مقامی مشاہدات ریکارڈ کرتے ہیں۔ ایک بالکل نئی کہکشاں کی مبہم تصویر کی طرح جو منظر میں آ رہی ہے، موجودہ ریزولوشن کم ہے۔

کلیئر نے کہا، "یہ ایک عمومی مجموعہ کا نظام ہے، جو حیاتیاتی تنوع سائنس میں بہت زیادہ سنا جاتا ہے۔" وہ ای ڈی این اے سگنلز کو پتلی ہوا سے باہر نکالنے کی صلاحیت کا حوالہ دے رہی تھی، لیکن جذبات نے مجموعی طور پر اس طریقہ سے بات کی: "یہ کامل نہیں ہے،" اس نے کہا، "لیکن اس کے علاوہ کوئی اور چیز نہیں ہے جو واقعی ایسا کرتی ہے۔"

یہ مضمون اصل میں شائع کیا گیا تھا Undark. پڑھو اصل مضمون.

تصویری کریڈٹ: انڈرارک + DALL-E

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://singularityhub.com/2024/04/02/environmental-dna-is-everywhere-scientists-are-gathering-it-all/