Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl
Institut for Biologi Bæredygtighed

Forskere bruger DNA fra vandløb til at overvåge biodiversitet

Hvorfor vade rundt i vandløb med fintmaskede net for at fange insekter og andre smådyr, når man kan nøjes med at fange småkravlets DNA i vandprøver, når biodiversiteten i vandløbet skal tjekkes? Metoden hedder miljø-DNA, og ved hjælp af den har forskere fra Aarhus Universitet påvist 212 forskellige arter af hvirvelløse dyr i fem danske vandløb. Heraf 12, som man hidtil ikke har set i Danmark.

Link til større version af foto
Mads Reinholdt Jensen i færd med at tage vandprøver syd for Aarhus. En skovbørnehave er på udflugt i baggrunden. Foto: Eva Egelyng Sigsgaard, AU.
Link til større version af foto
Forskerne har blandt andet fundet miljø-DNA fra larver af slørvinger som den, vi ser i voksenstadiet her, fundet ved Store Hansted Å. Slørvinger findes ofte ved rindende ferskvand, og da de har det med at stille store krav til vandkvaliteten, bruges de ofte som indikatorer for vandmiljøet. Foto: Philip Francis Thomsen, AU

Biologerne slipper ganske vist ikke helt for gummistøvlerne, når de fremover skal overvåge biodiversiteten i vandmiljøerne. Der skal fortsat skarpe øjne og våde hænder til for at få et retvisende billede af biologien i danske vandløb.

Det vender vi tilbage til.

Men ved at sekventere DNA fra vandprøver kan de få en ”second opinion” og skaffe yderligere information til databaserne over arterne i de vandløb, der skal overvåges.

Vandløbene skal nemlig overvåges, lige som det gælder for søer og andre områder med overfladevand. Det kræver EU's vandrammedirektiv. Målet er, at alle vandområder i 2027 skal have en "god" økologisk tilstand, og dét bliver blandt andet bedømt ud fra sammensætningen af ??insekt-arter, der befinder sig i vandområderne.

Kan spare bøvl

Det er imidlertid bøvlet og tidskrævende at indsamle og identificere insekterne. Især i larvestadier kan det kræve erfarne taksonomer at identificere arterne korrekt.

Når først metoden og teknologien er opskaleret, vil det være meget lettere og hurtigere at tage vandprøver, filtrere dem for DNA, sekventere det fundne DNA og matche det med en database, der indeholder DNA-sekvenser fra hundredtusindvis af identificerede arter rundt om i verden.

”Vi ved fra flere miljø-DNA-undersøgelser af bl.a. jord, gødning, og blomster, at teknikken er meget effektiv til at detektere arter, og den allerede er meget udbredt i anvendt bioovervågning. Vores nye undersøgelse er endnu et bevis for det, at det fungerer i dansk sammenhæng,” siger lektor Philip Francis Thomsen fra Institut for Biologi, Aarhus Universitet.

Han er seniorforfatter på studiet, som er offentliggjort i tidsskriftet Environmental DNA.

12 arter fra nabolande

Forskerne var ret overraskede over antallet af ??arter, de kunne finde med miljø-DNA-metoden. I alt identificerede de 212 arter, blandt dem var der DNA-spor fra 12 arter, som man ellers kun har kendskab til i vores nabolande, men som altså meget vel også kan være til stede i Danmark.

"Disse dyr repræsenterer grupper, der ikke er blevet undersøgt særligt grundigt i Danmark, og de kan let være gået ubemærket hen i vores omgivelser,” forklarer studiets hovedforfatter, ph.d.-studerende Mads Reinholdt Jensen.

Miljø-DNA giver bredere billede

Undersøgelsen afslørede også, at der er stor forskel på mængden af arter og i sammensætningen af arter i prøver fra om foråret og om efteråret.

I Danmark bliver vandløbene kun overvåget i løbet af foråret, men i betragtning af de store ændringer, der forekommer i artssammensætningen, vil det være relevant at studere de danske vandløb gennem hele året, vurderer forskerne. Ellers bliver arter, som påvirkes forskelligt af klima og årstid, muligvis ikke repræsenteret i overvågningsdataene.

Dertil kommer, at forskerne ved hjælp af miljø-DNA også finder DNA-spor fra arter, der ikke indgår i overvågningsprogrammets evaluering. Med data fra miljø-DNA får man så at sige et objektivt billede af diversiteten blandt leddyr på stederne, fordi de ikke skelner mellem, hvilke arter, der er nyttige eller ikke skal overvåges, og fordi de omgår problemerne med at identificere arter, der ligner hinanden meget.

Men bøvlet kan ikke helt undgås

Når miljø-DNA-metoden alligevel ikke kan erstatte den traditionelle overvågning, er det fordi man er nødt til at undersøge, om arterne rent faktisk bor i de områder, hvor man har fundet deres DNA, og hvor mange, der i givet fald er af dem. DNA’et kan nemlig være blevet transporteret over lange afstande, inden det bliver nedbrudt – eller fanget i en vandprøve – om end dette nok er undtagelsen frem for reglen.



Supplerende oplysninger

Vi bestræber os på, at alle vores artikler lever op til Danske Universiteters principper for god forskningskommunikation. På den baggrund er artiklen suppleret med følgende oplysninger:

FinansieringCarlsbergfondet
Samarbejdspartnere Thomas Pape, Martin Vinther Sørensen og Reinhardt Møbjerg Kristensen fra Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet. Novogene i Cambridge har sekventeret DNA'et.
Link til videnskabelig artikelonlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/edn3.193
KontaktPh.d-studerende Mads Reinholdt Jensen, Institut for Biologi - Genetik, Økologi og Evolution, Aarhus Universitet Mail: mrj@bio.au.dk Mobil: 2168 3618 Lektor Philip Francis Thomsen, Institut for Biologi - Genetik, Økologi og Evolution, Aarhus Universitet Mail: pfthomsen@bio.au.dk Mobil: 2714 2046