В настоящее время eDNA метабаркодинг имеет широкое применение в прикладных и фундаментальных исследованиях. Метод основан на тотальном выделении ДНК из среды обитания (вода, почва, воздух, донные осадки) и установлении таксономического состава всего сообщества организмов с помощью высокопроизводительного ампликонного секвенирования. Однако, данный подход требует оптимизации существующих методик для изучения сообществ почвенных беспозвоночных. В частности, в большинстве работ для выделения ДНК используется 0.5-1.0 граммов почвы. Этого количества достаточно для репрезентативной оценки бактериальных и грибных сообществ, которые равномерно распределены на малых пространственных шкалах. Однако для сообществ многоклеточных организмов использование таких навесок приводит к значимой недооценке разнообразия. Также, метод не позволяет получать надёжные данные по обилию почвенной фауны. Оценка числа ридов животных в образце, которое часто используют в качестве показателя обилия, подвержена ошибкам, связанным с разной специфичностью праймеров, эффективностью ПЦР и секвенирования, а также особенностями строения и образа жизни многоклеточных организмов. В данной работе мы, во-первых, модифицировали существующие методики предобработки большого объёма почвы для концентрации почвенной eDNA на бумажных фильтрах. Во-вторых, протестировали возможность оценки обилия почвенной фауны с помощью метабаркодинга на основе встречаемости таксонов в серии проанализированных почвенных проб. Мы провели сравнение разрабатываемой методики с коммерческими наборами для выделения ДНК из 0.5 и 10 грамм почвы. Также провели верификацию результатов метабаркодинга классическим морфологическим подходом. Разработанная методика предобработки позволяет выявлять в два и три раза больше родов беспозвоночных по сравнению с использованием коммерческих наборов для выделения ДНК из 10 и 0.5 граммов почвы, соответственно. При этом разнообразие одноклеточных эукариот не различалось между применяемыми методами. Для большинства таксонов беспозвоночных eDNA метабаркодинг выявил схожий уровень разнообразия с классическим морфологическим методом. Разнообразие Sarcoptiformes и Mesostigmata значительно недооценивается. Для разных групп почвенной фауны связь встречаемости с обилием была разной. Collembola, Mesostigmata и Sarcoptiformes показали статистически значимую линейную зависимость. Для дождевых червей, клещей из отряда Trombidiformes и насекомых связи обнаружено не было. Таким образом, модифицированная методика экстракции eDNA позволяет получать репрезентативные оценки разнообразия почвенных беспозвоночных, а для ряда таксонов количественные данные об их обилии.

Исследование выполнено при поддержке гранта Министерства науки и образования № 075-15-2023-600.