Arts-spesifikke og arts-generelle analyser av miljø-DNA
Miljø-DNA er altså DNA-spor som vi finner i vann- og jordprøver. Vi bruker to ulike metoder for å analysere disse DNA-sporene, enten en relativt enkel metode der vi sjekker om DNA fra en spesifikk art finnes i prøven eller en litt mer komplisert metode der vi undersøker hvor mange arter vi finner i prøven.
Arts-spesifikke analyser benytter en genetisk markør som kun finnes i arten vi leter etter ved hjelp av en qPCR eller digital-PCR maskin. Vi får da et ja eller nei svar i forhold til om DNA fra denne arten finnes i prøven, og vi kan måle konsentrasjonen av dette DNAet i prøven for å si om vi finner mye eller lite av denne arter i en prøve.
Arts-generelle analyser benytter en genetisk markør som finnes hos mange arter, og ofte ønsker vi å undersøke en spesifikk artsgruppe som for eksempel fisker, amfibier, insekter eller pattedyr. Vi benytter da en DNA-metastrekkoding analyse (DNA-metabarcoding) der vi leser millioner av korte DNA-fragmenter som vi deretter sammenligner med en referansedatabase for å bestemme hvilken art hvert DNA-fragment stammer fra. Ideelt sett vil vi da kunne påvise alle artene som finnes innen den artsgruppen vi analyserer. Vi kan også summere hvor mange DNA-fragmenter vi finner for hver art som et mål på relativ mengde, selv om dette målet fortsatt er noe omdiskutert. DNA-fragmentene viser i tillegg en god del variasjon innenfor arter, og vi kan dermed også se på genetisk variasjon mellom ulike områder og endringer over tid for hver art. Vi får derfor en enda finere skala enn en tradisjonell artsliste fra disse analysene.
Miljø-DNA har et bredt bruksområde
Analyser av miljø-DNA kan altså beskrive artsmangfoldet i et helt økosystem ved hjelp av vann- og jordprøver med mer. I tillegg kan en slik DNA-prøve lagres i lang tid og dermed utgjøre en historisk referanseprøve for dagens naturmangfold i forhold til fremtidige klimaendringer eller andre påvirkninger.
Vi bruker i dag miljø-DNA i en rekke ulike prosjekter ved NINA. Vi analyserer vann- og jordprøver for å spore enkeltarter eller beskrive artsmangfold hos ulike artsgrupper. I tillegg bruker vi en rekke andre prøvetyper der hele eller deler av dyrene vi ønsker å undersøke finnes i prøven. Vi bruker DNA-metastrekkoding for å analysere hundrevis av insekter innsamlet i en flaske samtidig, vi bruker avføringsprøver fra hjortedyr og villsvin til å se på diett, vi analyserer pollen fra humler og bier for å se på hvilke blomsterarter de besøker, og vi analyserer planktonprøver fra både ferskvann og saltvann for å se på artsmangfold og blant annet kvantifisere tettheten av lakselus i havet.