DNAmark

– en DNA referencedatabase for danske arter

Baggrund

Indtil for ganske nylig blev overvågning af biodiversitet hovedsagelig udført ved direkte observationer samt ved indsamling og morfologisk identificering af organismer. Men nye teknikker er ved at vinde indpas, og ​især eDNA (environmental DNA), på dansk miljø-DNA, har de sidste år revolutioneret kortlægningen af biodiversitet​. Forskere over hele verden har vist, at miljø-DNA er en sensitiv, økonomisk og effektiv metode til at afdække arters tilstedeværelse via for eksempel prøver af sediment, jord, ferskvand, havvand, fæces, samt fra multi-individprøver af invertebrater fanget i net eller faldfælder og af maveindhold fra blodsugende og kødædende invertebrater. I sådanne studier er miljø-DNA blandt andet blevet brugt til at afsløre tilstedeværelse af sjældne arter og indikatorarter, bestemme biodiversitet både indenfor og imellem lokaliteter, til tidlig opdagelse af invasive arter samt til at vurdere effekter af klimaforandringer.

En konsekvens af den nuværende måde at kortlægge biodiversitet på er, at prioritering af arealer og evaluering af virkemidler i naturbeskyttelsen primært er baseret på floraen og fuglefaunaen. Dette skyldes, at langt de fleste organismegrupper er ineffektive som indikatorer, fordi de er vanskelige at identificere for ikke-specialister, eller fordi arterne er for begrænsede og uforudsigelige i deres forekomst. Det er navnlig et problem for ekstraordinært diverse grupper som insekter og svampe. Problemet med den tilgang er, at ingen artsgrupper, heller ikke fugle eller planter, fungerer som indikatorartsgruppe for den samlede biodiversitet af alle organismer. Det betyder, at naturbeskyttelsens prioritering af arealer ofte rammer skævt i forhold til sikring af uerstattelige bestande af arter, som er vanskelige at erkende, især arter af meget artsrige grupper som insekter og svampe. Endvidere vil konkrete tiltag i naturforvaltningen, som for eksempel regulering af vandstand eller græsningstryk, ofte have positiv virkning på én organismegruppe, men negativ på andre grupper. Beslutninger om prioritering og indsatser træffes altså på et mangelfuldt grundlag. En oplagt løsning er at foretage en samtidig kortlægning af biologisk mangfoldighed af alle – eller i hvert fald mange og forskelligartede – taxonomiske grupper, kaldet ​multi-taxon biodiversitet​. Det er først med udviklingen af miljø-DNA-analyser, at dette er blevet muligt. Derfor har metoden potentiale til at gøre naturbeskyttelse og -forvaltning målrettet og effektiv i forhold til den samlede biodiversitet og ikke blot en begrænset del af den.

På trods af, at miljø-DNA har potentiale til at blive et nyt effektivt redskab til kortlægning af biodiversitet, så lader implementering af miljø-DNA i naturbeskyttelse vente på sig. Vi er begyndt at se et skift i forskningen fra at have haft fokus på metodeudvikling og -evaluering, til et begyndende fokus på anvendelse i naturovervågning og -forvaltning, men en egentlig implementering af miljø-DNA er endnu ikke sket noget sted i verden. Implementering kræver først og fremmest, at miljø-DNA integreres med konventionelle metoder, både for at bygge på eksisterende viden, men også for at afdække metodens stærke og svage sider og dermed ​validere miljø-DNA som et pålideligt og omkostningseffektivt redskab til den givne opgave​. Endvidere kræver implementering et standardiseret set-up, således at resultater bliver sammenlignelige både indenfor og på tværs af projekter. Men først og fremmest kræves en veludviklet ​DNA-referencedatabase​. Uden en referencedatabase kan man nemlig ikke ‘oversætte’ de fundne miljø-DNA-sekvenser til kendte arter. Dernæst kræver implementering af miljø-DNA viden om, hvilke miljøprøvetyper der skal tages, og hvordan de skal indsamles for bedst muligt at repræsentere den samlede biodiversitet i et givent økosystem. Dette kan kun opnås, hvis vi har viden om, hvordan biodiversiteten fordeler sig i forhold til økologisk rum, herunder levesteder, som er fordelt meget ujævnt i tid og rum. Endelig medfører multi-taxon biodiversitet nye udfordringer ved at inkludere dårligt kendte organismegrupper, hvor arternes generelle hyppighed er ukendt, og dermed deres unikke bidrag til biodiversiteten regionalt eller globalt. Ydermere, er det af afgørende betydning for multi-taxon biodiversiteten at fordelingen indenfor og mellem artsgrupper estimeres. Der er derfor brug for udvikling af metoder til at håndtere disse udfordringer.

Projekt info

Projektdeltagere

Tom Gilbert og Kristine Bohmann, EvoGenomics, Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet
Hans Henrik Bruun, Biologisk Institut, Københavns Universitet
Rasmus Ejrnæs, Bioscience, Aarhus Universitet
Anders J. Hansen, Center for GeoGenetik, Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet
Rasmus Kjøller og Tobias G. Frøslev, Biologisk Institut, Københavns Universitet

Kontaktperson

Thomas Gilbert, Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet

tgilbert@snm.ku.dk

Projektforløb

2017 – 2020

Hjemmeside

https://dnamark.ku.dk/

Tidsplan