كاربرد نمونه برداري غير تهاجمي سرگين براي شناسايي ژنتيكي گوشت خواران (پژوهش موردي: شمال غرب ايران

Application of noninvasive faecal-DNA sampling for species assignment of Iranian carnivores

پايش جمعيت گونه هاي كمياب يا پنهان كار مانند گوشت خواران، به نمونه برداري از افراد جمعيت نياز دارد كه فرآيندي دشوار، هزينه بر و با نگراني از اثر منفي بر جانور است. يكي از روش هاي پركاربرد و غيرآسيب رسان گردآوري اطلاعات، تحليل ژنتيكي نمايه هاي زيستي به جامانده از جانوران در زيستگاه طبيعي آنان است. براي ارزيابي كارايي اين روش غيرتهاجمي در شناسايي گوشت خواران ايران، 6 منطقه حفاظت شده در شمال غرب ايران براي نمونه برداري سرگين با هدف استخراج DNA پيمايش شدند. هم چنين، درستي شناسايي ميداني سرگين هر گونه براساس ويژگي هاي ظاهري مورد ارزيابي قرار گرفت. از مجموع 174 سرگين گرد آوري شده با پيمايش فرصت طلبانه حدود 290 كيلومتر، 67/2 درصد نمونه ها (117 نمونه) با موفقيت براي توالي مورد نظر سيتوكروم b، تكثير و تا سطح گونه شناسايي شدند. سرگين هاي شناسايي شده به روش ژنتيكي مربوط به 6 گونه گوشت خوار شامل خرس قهوه اي (Ursus arctos)، گربه وحشي (Felis silvestris/lybica)، گرگ (Canis lupus)، روباه معمولي (Vulpes vulpes)، سمور سنگي (Martes foina) و شنگ (Lutra lutra) بودند. بدون درنظرگرفتن اثر تعداد نمونه، كم ترين نرخ شناسايي درست سرگين در طبيعت (نرخ مثبت صحيح) مربوط به گربه وحشي و شنگ و بيش ترين مربوط به خرس قهوه اي بود. بيش ترين نرخ اشتباه در شناسايي سرگين در طبيعت (نرخ مثبت كاذب) به سمور سنگي تعلق داشت. در مقابل، بيش ترين نرخ رد اشتباه يك سرگين (نرخ منفي كاذب) مربوط به گربه وحشي و روباه معمولي بود. اين پژوهش، پايه اي را براي پژوهش هاي بيش تر با هدف گردآوري اطلاعات علمي مورد نياز برنامه هاي حفاظت از حيات وحش ايران به كمك ابزارهاي مولكولي فراهم مي سازد

Effective monitoring of wildlife populations requires detailed ecological background and reliable data sources. Noninvasive DNA sampling can be a powerful tool for wildlife ecological studies as it can be deployed over large areas and reliably detect multiple species. Although the feasibility of employing noninvasive DNA for ecological studies has been well documented، few studies have used this technique in Iran. In this study، I evaluated the feasibility of performing species-level identification of sympatric carnivore species، using faecal samples collected in the wild. From June to October 2012، I collected 174 faecal samples from six protected areas in the Iranian Caucasus. First، I used morphological characteristics for field identification of each species. Then I used a short cytochrome b segment to identify the species of each scat. Using confusion matrices، I evaluated the accuracy in field identification for each species. A total of six carnivore species were successfully identified from 67.2% of all samples obtained، including the brown bear (Ursus arctos)، wildcat (Felis silvestris/lybica)، grey wolf (Canis lupus)، red fox (Vulpes vulpes)، stone marten (Martes foina) and Eurasian otter (Lutra lutra). The lowest accurate identification of carnivore scats (true positive rates) were for the wildcat and Eurasian otter (0%). In contrast، accuracy for brown bear scat field identification was high (94%). I found a high false-positive rate for stone marten، indicating samplers often incorrectly assigned its scats to the red fox. This pilot study shows that DNA obtained from faecal samples works efficiently for surveying Iranian carnivores