Vatpinde afslører biodiversitet i dybe regnskove
Vatpinde, som dem der blev brugt til tests under COVID-19-pandemien, kan blive et værdifuldt værktøj i den accelererende biodiversitetskrise. Ved at stryge blade med vatpinde kan man nemlig indsamle DNA fra over halvtreds dyrearter på bare få minutter.
Bevæbnet med 24 vatpinde gik tre forskere dybt ind i den tætte regnskov i det vestlige Uganda. Her lever elefanter, chimpanser og næsehornsfugle. Forskerne havde et særligt formål: At stryge blade i tre minutter med hver enkelt vatpind og dermed opsamle dyrs DNA.
De DNA-prøver viser nu for første gang, at det er muligt at opsamle vilde dyrs DNA blot ved hjælp af en vatpind. Det kan man læse i et nyt studie fra Globe Institute på Københavns Universitet.
"Regnskoven er varm og fugtig, og det er forhold, der får DNA til at nedbrydes hurtigt. Derfor forventede vi ikke de store resultater," fortæller Postdoc Christina Lynggaard.
Men selvom forskerne var skeptiske, fandt de DNA fra over 50 arter.
"De 24 vatpinde indeholdt DNA fra en helt utrolig mangfoldighed af dyr - både pattedyr, fugle samt en enkelt frø og en fisk. Og alle disse dyr fandt vi ved sammenlagt bare 72 minutters aftørring af blade med vatpinde," fortæller lektor Kristine Bohmann.
Hver vatpind indeholdt i gennemsnit DNA fra næsten otte dyrearter. Arterne spændte over en bred mangfoldighed af pattedyr og fugle, fra de helt store - den afrikanske elefant, der vejer lige under fire ton, til de meget små - en solfugl, der vejer blot 6,6 gram.
"Studiet er baseret på aftørring af blade i et økosystem, der huser et væld af vilde dyr, og hvor det historisk set har været ekstremt udfordrende at monitere biodiversitet - den tropiske regnskov. Her demonstrerer vi nu en ny metode til at klarlægge forekomsten af dyrearter,” fortæller Christina Lynggaard.
De 24 vatpinde indeholdt DNA fra en helt utrolig mangfoldighed af dyr - både pattedyr, fugle samt en enkelt frø og en fisk. Og alle disse dyr fandt vi ved sammenlagt bare 72 minutters aftørring af blade med vatpinde
Denne nye metode kan gøre os klogere på, hvor dyrearter findes og blive et værdifuldt værktøj i biodiversitetskrisen. Dyr over hele verden står over for trusler fra menneskelig aktivitet. Tabet af biodiversitet er særligt alvorligt i tropiske regioner, og det har vidtrækkende konsekvenser for de afgørende funktioner, økosystemerne leverer såsom bestøvning og frøspredning. Derfor er det vigtigt at kunne kortlægge hvor dyr findes for at kunne forstå omfanget af ændringer i økosystemerne og lave effektive forvaltningsstrategier. Kortlægning af hvor dyrearter findes er desuden vigtigt for at kunne vurdere risikoen for spredning af sygdomme mellem dyr og mennesker i områder, hvor vildtlevende dyr kan komme i kontakt med mennesker.
For at det skal blive et effektivt værktøj, er det afgørende, at forskerne kan opskalere metoderne. Og det er vatpinde egnede til.
"Selve indsamlingen af DNA fra blade med vatpinde kræver ikke avanceret eller dyrt udstyr eller langvarig træning, så det kan for eksempel udføres i citizen science-programmer og dermed opskaleres," siger Christina Lynggaard og fortsætter:
"Under COVID-19-pandemien blev millioner af vatpinde ekstraheret om dagen, og instrumenterne, der blev brugt, er nu i hele verden. Hvad nu hvis de kunne genbruges til at monitering af dyr på stor skala?"
Rengøring i naturen
Det nye studie er en del af forskerholdets arbejde med at udvikle effektive DNA-baserede værktøjer til at kortlægge dyrs tilstedeværelse.
“For nylig viste vi, at det er muligt at indsamle dyrs DNA direkte fra luft ved hjælp af en såkaldt DNA-støvsuger. Det nye studie er en forlængelse af dette arbejde, og nu arbejder vi blandt andet på at finde ud af, om luftfiltrering giver mere et øjebliksbillede af, hvilke dyr der er tilstede end aftørring af blade gør, og om der er forskel på i hvilke habitater og økosystemer, hvilke af to metoder, der virker bedst,” siger Kristine Bohmann og fortsætter:
”Med et glimt i øjet kan man sige, at vi er ved at specialisere os i rengøring i naturen og prøver at finde ud af, hvordan vilde dyrs DNA bedst findes - med støvsugning eller aftørring af støv.”
Studiet 'Vertebrate environmental DNA from leaf swabs’ er publiceret i Current Biology.
Om studiet
Forskningen er støttet af VILLUM Fonden med en bevilling til Christina Lynggaard i deres forskningsprogram ‘VILLUM International Postdoc’, der støtter ambitiøse og fremragende kvindelige forskere indenfor teknisk og naturvidenskabelig forskning på netop det tidspunkt i karrieren efter ph.d.-en, hvor det store frafald af kvinder i de akademiske karrierestillinger på universiteterne starter.
Forskningen er endvidere støttet af Carlsberg Fonden med en bevilling til Kristine Bohmann i deres forskningsprogram ‘Semper Ardens: Accelerate’. Denne bevilling har gjort det muligt for hende at etablere en forskningsgruppe, der fokuserer på udvikling af metoder til at bruge luftbårent miljø-DNA til monitering af fugle og pattedyr.
Kontakt
Postdoc Christina Lynggaard
christina.lynggaard@sund.ku.dk
+ 45 28 99 48 71
Lektor Kristine Bohmann
kbohmann@sund.ku.dk
+ 45 40 75 05 21
Journalist og pressekonsulent Sascha Kael Rasmussen
sascha.kael.rasmussen@sund.ku.dk
+45 93 56 51 68