Biodiversiteit meten met DNA in de lucht

Laurien Onderwater

07-01-2022 12:00:00

eDNA

Het lijkt uit de lucht gegrepen, maar twee onafhankelijke onderzoeksteams zijn erin geslaagd om de biodiversiteit te bepalen door DNA in de lucht te bestuderen.

Door met een wattenstaafje langs het wangslijmvlies te strijken of een beetje bloed af te tappen, kan DNA van mens en dier worden afgenomen. Maar dat is niet de enige manier waarop onderzoekers het erfelijke materiaal vergaren. Als een dier poept of plast, scheidt het ook cellen uit waarin DNA ligt opgeslagen. Dit zogenoemde environmental DNA, of eDNA, kan bijvoorbeeld de aanwezigheid van soorten in een meer verklappen.

Maar nu hebben twee onafhankelijke onderzoeksgroepen – een uit Denemarken en de andere is een samenwerking tussen het Verenigd Koninkrijk en Canada – aangetoond dat eDNA, dat in de lucht rondzweeft, veel informatie over diersoorten bevat. Dat is handig, want door luchtmonsters te nemen, kunnen wetenschappers een breed scala aan dieren opsporen.

Lees ook:

eDNA

Beide onderzoeksgroepen namen luchtmonsters rondom een dierentuin: de Britse Hamerton Zoo Park en de Deense Copenhagen Zoo. Een nadeel aan het verzamelen van luchtsamples is namelijk vervuiling: er zweeft van alles in de lucht. Als je tijger-DNA oppikt, weet je zeker dat het afkomstig is van de katachtige in de dierentuin. Hadden de onderzoekers voor een boerderij gekozen, dan was het lastiger geweest. Is het koeien-DNA afkomstig van de koe in de stal of van het broodje rosbief dat iemand verderop eet?

Het Deense team verzamelde luchtmonsters op drie plaatsen in de dierentuin: de okapistal, het Regenwoudhuis en buiten tussen de verblijven. Het Brits-Canadese team vergaarde op verschillende plaatsen in de dierentuin zijn samples, zowel binnen als buiten. Die laatste onderzoeksgroep wist het DNA te identificeren van 25 verschillende diersoorten, zoals tijgers, lemuren en dingo’s, waarvan 17 bekende dierentuinsoorten waren. De Deense wetenschappers ontdekten in 40 luchtmonsters 49 diersoorten, variërend van zoogdieren, vogels, amfibieën, reptielen en vissen.

eDNA
Een onderzoeker neemt een luchtmonster dat eDNA van verschillende diersoorten bevat, waaronder van de hier afgebeelde tweevingerige luiaard. © Christian Bendix

Bedreigde diersoorten

Veel van de gedetecteerde soorten werden in de dierentuinen gehouden, maar beide teams identificeerden ook DNA van soorten uit gebieden rondom de parken. De egel, die in het VK met uitsterven wordt bedreigd, werd buiten Hamerton Zoo Park ontdekt, terwijl de waterwoelmuis en de rode eekhoorn werden ontdekt in de omgeving van de Copenhagen Zoo. Beide teams pikten daarnaast de aanwezigheid op van voedsel voor dierentuindieren, zoals kip, koe, paard en vis.

“Ik ben door de papers gegaan en vind ze heel interessant”, laat Hans Slabbekoorn, gedragsbioloog aan de Universiteit Leiden, weten. “Ik was me al bewust van de groeiende mogelijkheden en kennis voor eDNA in water, en heb zelf (via samenwerking met het VLIZ) water gefilterd voor eDNA aan boord van het NIOZ onderzoeksschip de Pelagia, en sample nu zelf ook in een recent project over vissen rondom windmolenparken (APELAFICO) in de Noordzee.”

Sky is not the limit

De studies laten volgens Slabbekoorn duidelijk zien dat eDNA in de lucht ook werkt om de aanwezigheid van diersoorten vast te stellen. “Dit levert natuurlijk enorme mogelijkheden op om diersoorten te monitoren, invasieve soorten te detecteren, of om de diversiteit van een gebied te bepalen, zonder grootschalige of langdurige observatieprogramma’s of heftige expedities, op soms lastige plekken of lastige tijden.”

“Het is logisch,” vervolgt de gedragsbioloog, “om nu deze technieken toe te willen passen op natuurlijke situaties in bossen, steden of andere habitatten. Er zal echter nog wel extra (liefst experimenteel) onderzoek gedaan moeten worden. Bovendien is te verwachten dat habitattype en weersomstandigheden (wind/regen) een grote rol in detectievermogen zullen spelen.”

Beide papers zijn gepubliceerd in vakblad Current Biology.

Bronnen: Current Biology (1) en (2), York University via EurekAlert!, Cell Press

Beeld: SeaReeds/Pixabay

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE






Meer Nieuws