6. januar 2022

Hvilke dyr findes der lige her? Nu kan forskere støvsuge svaret ud af den blå luft

DNA

Med en ny teknik kan forskere støvsuge dyrs DNA fra luften og afdække, hvilke dyrearter der findes i nærheden. Denne nye såkaldte miljø-DNA-teknologi er opfundet parallelt af forskningsgrupper i Danmark og England, og forskerne regner med, at den blandt andet kan bruges til at kortlægge truede og invasive dyrearter.

Kristine Bohmann i Zoologisk Have med DNA støvsugeren
(Lektor Kristine Bohmann i Zoologisk Have med DNA Støvsugeren. Photo: Christian Bendix)

At kortlægge hvilke dyrearter der findes i et bestemt område, kan være et kæmpe arbejde. Typisk vil det indebære at se dyrene med det blotte øje eller optage dem med en kamerafælde. Man kan også registrere deres tilstedeværelse gennem de spor, de efterlader sig, som afføring eller spor i jorden, men alle de metoder er tidskrævende.

Nu ser det dog ud som om, at forskere fra Københavns Universitet og Queen Mary University of London har fundet en løsning på det problem. De har parallelt i to nye studier vist, at man kan kortlægge, om dyr er tilstede ved hjælp af DNA fra luften. De bruger simpelthen en slags DNA-støvsuger.

Denne metode har det danske forskerhold afprøvet i Zoologisk Have i København. Her har de filtreret luft i både okapistalden, Regnskovshallen og udendørs blandt indhegningerne.

”Vi var forbløffede, da vi så resultaterne. Ved at støvsuge DNA fra luften registrerede vi 49 dyrearter. Både pattedyr, fugle, frøer, krybdyr og fisk. I Regnskovshallen kunne vi endda registrere dovendyret, boaen og guppyerne, der svømmer rundt i en lille dam. Udenfor kunne vi registrere mange af de dyr, der har adgang til et udendørs område i den del af haven – for eksempel struds, perlehøne, giraf, zebra, impala, okapi og næsehorn,” forklarer Kristine Bohmann, der leder det danske studie og er lektor på GLOBE Institute på Københavns Universitet.

Det danske forskerhold afprøvede forskellige metoder til at filtrere dyrenes DNA fra luft. En såkaldt vandstøvsuger, hvor DNA i luften blev suget ned i vand, og en blæser, som man også bruger til afkøling af computere. Sidstnævnte sugede luft ind over et filter, som så opfangede DNA’et. Denne afprøvede forskerne i to størrelser, hvoraf den mindste ikke er meget større end en golfbold. Det danske forskerhold indsamlede med disse tre ”støvsugere” i alt 40 luftprøver i Zoologisk Have i København.

Mus, egern og fisk

De fleste af de dyrearter, som forskerne registrerede via luftbåret DNA lever i fangenskab i Zoologisk Have – men ikke dem alle. Forskerne registrerede også DNA fra dyr, der findes uden for Zoologisk Have såsom hund, kat, mosegris, halsbåndmus, rotte og rødt egern. Og de registrerede tilmed tre fiskearter, som bliver brugt som føde til dyrene i Zoologisk Have. 

”Luft er et udfordrende materiale at arbejde med, fordi luft omringer alting. Det betyder at risikoen for forurening af vores prøver var stor. Og vi ville gerne sikre, at de arter, vi registrerede, rent faktisk stammede fra Zoologisk Have og ikke fra vores eget laboratorium. Derfor anvendte vi ekstremt strikse miljø-DNA-metoder. Vi tog endda prøver af luften i laboratoriet, for at være sikre på, at der ikke var noget dyre-DNA,” siger Christina Lynggaard, postdoc på GLOBE Institute.

Christina Lynggaard og Kristine Bohmann
Prøverne i det nye studie blev blandt andet suget ind i Regnskovshallen i Københavns Zoo (Foto: Christian Bendix)

Kan revolutionere vores evne til at kortlægge biodiversitet

Samtidig med det danske forskerhold var engelske forskere fra Queen Mary University of London i gang med et lignende studie i Hamerton Zoo Park. De brugte en helt tredje metode til at opsamle over 70 luftprøver fra forskellige steder i parken. Her fandt de DNA fra 25 forskellige dyrearter, hvoraf 17 var kendte dyr for parken, mens andre var vilde dyr fra det omkringliggende område såsom pindsvinet, der er truet i Storbritannien. Den uafhængige demonstration af luftbåret DNA til overvågning af dyr i de to studier understøtter metodens potentiale.

Dyr efterlader DNA i miljøet omkring dem, og især miljø-DNA i vand er en udbredt teknik til kortlægning af arter i akvatiske miljøer. De to forskerhold håber nu, at luftbåret DNA kan blive pendanten til dette på landjorden og med yderligere forskning kan blive et stærkt værktøj til at kortlægge dyrs tilstedeværelse.

”Det globale tab af biodiversitet gør, at vi har brug for nye metoder til at overvåge dyrearter. Luftbåret miljø-DNA kan potentielt revolutionere vores evne til at kortlægge biodiversitet på land, og give os ny mulighed for at holde øje med sammensætningen af dyrebestande. Det gør os også i stand til at holde øje med invasive arter eller registrere tilstedeværelsen af arter i svært tilgængelige områder som grotter og huler,” siger adjunkt Elizabeth Clare fra York University, tidligere fra Queen Mary University of London.

”Jeg må nok indrømme, at jeg ikke havde troet, at det ville lykkedes – og slet ikke i det omfang, det gjorde. Selvom vi får brug for mere forskning, før vi kan udnytte det fulde potentiale af luftbåret DNA, så tror vi på, at det fuldstændig kan ændre vores evne til at kortlægge dyrs tilstedeværelse, hvilke kan give værdifuld viden for eksempel i forbindelse med beskyttelse og bevarelse af vores biodiversitet”, siger Kristine Bohmann.

Begge de to nye studier et netop udgivet i det videnskabelige tidsskrift Current Biology.

"Airborne environmental DNA for terrestrial vertebrate community monitoring"

"Measuring biodiversity from DNA in the air"

Den nye forskning er støttet af VILLUM Fonden i deres forskningsprogram ”VILLUM Eksperiment”, der støtter de særlige tekniske og naturvidenskabelige forskningsprojekter, der udfordrer normen og har potentialet til fundamentalt at ændre den måde, vi tilgår vigtige emner på.

 

Kontakt

Lektor Kristine Bohmann
40 75 05 21
kbohmann@sund.ku.dk

Postdoc Christina Lynggaard
christina.lynggaard@sund.ku.dk
28 99 36 48

Presse- og kommunikationskonsulent Mathias Traczyk
93 56 58 35
mathias.traczyk@sund.ku.dk