Miljø-DNA

Vi bruker miljø-DNA til mange forskjellige problemstillinger, som for eksempel til å lete etter sjeldne salamandere, påvise spredning av fremmede fiskearter, beskrive diett hos hjortedyr, og til å bestemme insekter i nasjonale overvåkingsprogrammer. Fotografer: Lundhumle: Arnstein Staverløkk. Storsalamander: Børre K. Dervo. Elvemusling: Bjørn M. Larsen. Gyrodactylus salaris: Tor Atle Mo. Villrein: Per Jordhøy. Gjedde: Wikimedia Commons/Jik jik.

Miljø-DNA

Miljø-DNA er naturovervåkingens svar på CSI, kriminaletterforskning der vi leter etter mikroskopiske DNA-spor i naturen for å finne ut hvilke arter som lever der. 
Levende organismer avgir hele tiden DNA-spor til miljøet rundt seg i form av hud- og hårceller, spytt, avføring og lignende. Vannprøver og jordprøver kan dermed sammen med miljø-DNA teknologi brukes til overvåking av artsmangfold i naturen uten at vi trenger å se eller høre artene vi påviser. Analyser av miljø-DNA er ofte en mer kostnadseffektiv, og i mange tilfeller også mer treffsikker, metode for artsinventering og overvåking enn tradisjonelle feltmetoder. Vi bruker i dag denne teknologien blant annet til å påvise sjeldne rødlistearter, spore uønsket spredning av fremmede arter eller beskrive artsmangfoldet i naturen. 
VELG TEMA

Miljø-DNA i vann

Vi påviser arter ved hjelp av vannprøver

Insektovervåking

Overvåkingsnettverk for insekter

Tidlig varsling

Tidlig oppdagelse av fremmede arter

Planteimport og fremmede arter

Spredning via planteimport

Hotspots for truede arter

Viktige områder for naturmangfold

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.

VI JOBBER MED MILJØ-DNA

Publikasjoner

Fossøy F, Sivertsgård R, Ambjørndalen VM, Brandsegg H, Andersskog IPØ, Husa V & Forsgren E 2022. Kartlegging av den fremmede marine arten havnespy Didemnum vexillum ved hjelp av miljø-DNA. En rask respons undersøkelse. NINA Rapport 2092.

Jacobsen R, Andreasen M, Davey M, Endrestøl A, Fossøy F, Gastinger J, Laugsand A & Often A 2021. Tidlig oppdagelse av nye landlevende fremmede arter. NINA Rapport 2065.

Larsen B, Magerøy J, Gosselin M & Fossøy F 2021. Forekomst av elvemusling i Eira (Molde kommune), Møre og Romsdal i 2021. NINA Rapport 2076.

 Mo T, Davey M & Fossøy F 2021. Vurdering av uønsket overføring av organismer med utslipp av vann fra Holsfjorden til vassdrag i indre Oslofjord. NINA Rapport nr 2049.

Jensen T, Brandsegg H, Bækkelie K, Davey M, Fossøy F, Lungrin E, Majaneva M, Schartau A. Velle G & Walseng B 2021. DNA-baserte metoder som verktøy i overvåking av invertebrater i innsjøer. NINA Rapport 2044.

Magerøy J, Bækkelie K, Mo T, Brandsegg H, Sivertsgård R & Fossøy F 2021. Elvemusling i Aurskog-Høland og Nes kommune. Lokalitetsfastsetting med miljø-DNA og oppfølgende vadesøk i Mangbekken, Haretonelva og Rabillfløyta. NINA Rapport 1707. 

Sundt-Hansen LE, Forseth T, Harby A, Bongard T, Fossøy F, Arnesen IJ, Köhler B, Majaneva MAM, Sivertsgård R, Skoglund H, Skår M, Sundt H. Utvidet miljødesign i demovassdrag Nea. Norwegian Research Centre for Hydropower Technology.

Andersson AF, Bissett A, Finstad AG, Fossøy F, Grosjean M, Hope M, Jeppesen TS, Kõljalg U, Lundin D, Nilsson RN, Prager M, Svenningsen C & Schigel D (2021) Publishing DNA-derived data through biodiversity data platforms. v1.0 Copenhagen: GBIF Secretariat.

Gargan L, Fossøy, F, Mo, T.A., Carlsson J.E.L, Ball B & Carlsson J. 2021. Development of an environmental DNA assay and field validation for the detection of invasive pink salmon Oncorhynchus gorbuscha.Environmental DNA doi.org/10.1002/edn3.250.

Davey, M.L., Utaaker, K.S. & Fossøy, F. 2021.Characterizing parasitic nematode faunas in faeces and soil using DNA metabarcoding. Parasites & Vectors doi.org/10.1186/s13071-021-04935-8.

Bui S, Dalvin S, Vågseth T, Oppedal F, Fossøy F, Brandsegg H, Jacobsen Á, Norði Gá, Fordyce MJ, Michelsen HK, Finstad B & Skern-Mauritzen R. 2021. Finding the needle in the haystack: comparison of methods for salmon lice enumeration in plankton samples. Aquaculture Research 10.1111/are.15202.

Olsen SL, Bartlett J, Davey M, Odden 2021. Kartlegging av biologisk mangfold med ny teknologi – Miljø-DNA og kamerafeller. NINA Rapport 1962.

Taugbøl A, Bærum KM, Dervo B & Fossøy F 2021. The first detection of the fungal pathogen Batrachochytrium dendrobatidis in Norway with no evidence of population declines for great crested and smooth newts based on modelling on traditional trapping data. Environmental DNA 10.1002/edn3.180 .

Bærum KM, Blumentrath S, Fossøy F, Hesthagen T, Bremset G, Magnussen K, Navrud S, Westberg NB, Rød ME 2020. Utredning av tiltaksplaner mot fremmede ferskvannsarter i Norge. En faglig gjennomgang av tiltak og spredningsrisiko sett i sammenheng med nyttekostnadsanalyser for tre områder og fire fremmede fiskearter. NINA Rapport 1924.

Jacobsen RM, Endrestøl A, Davey M, Often A, Andreassen M, Laugsand AE, Sandercock BK, Fossøy F & Åström J 2020. Tidlig oppdagelse av nye landlevende fremmede arter. Årsrapport for feltsesongen 2020.NINA Rapport 1914.

Magerøy JH, Leirflåt T, Lunde J, Majaneva MAM, Brandsegg H, Andersskog IPØ & Fossøy F 2020. Bruk av miljø-DNA til identifisere forurensningskilder. Tiltaksanalyse for elvemusling i Ereviksbekken.NINA Rapport 1897.

Westergaard KB, Endrestøl A, Hanssen O, Often A, Bartlett J,  Åström J, Fossøy F & Staverløkk A 2020. Overvåking av spredningsveien planteimport. Basisovervåking 2020 og databasert identifisering av potensielle dørstokkarter. NINA Rapport 1891.

Åström J, Birkemoe T, Davey M, Ekrem T, Fossøy F, Hanssen O, Laugsand A, Staverløkk A, Sverdrup-Thygeson A & Ødegaard F 2020. Insektovervåking på Østlandet 2020 – Rapport fra første feltsesong. NINA Rapport 1878.

Bækkelie KAE, Fossøy F, Havn TB, Jensen TC & Sivertsgård R 2020. Undersøkelser av ferskvannsfauna i Stavsjøen, Sagelvvassdraget og Foldsjøområdet. NINA Rapport 1822.

Fossøy F, Strand DA, Sandercock BK & Johnsen SI 2020. Miljø-DNA: uttesting av innsamlingsmetodikk og labanalyser for påvisning av kreps og fisk i ferskvann. NINA Rapport 1778.

Jacobsen RM, Endrestøl A, Magnussen K, Fossøy F, Brandsegg H, Davey M, Nystad Handberg Ø, Hanssen O, Majaneva MAM, Navrud S,  Often A, Sandercock BK, & Åström J 2020. Tidlig oppdagelse av nye fremmede arter i Norge - Uttesting og videreutvikling av overvåkingssystem for fremmede terrestriske karplanter og insekter.NINA Rapport 1729.

Åström J, Birkemoe T,  Dahle S, Davey ML, Ekrem T, Endrestøl A, Fossøy F, Handberg ØN, Hanssen O & Magnussen K 2020. Forslag til nasjonal insektovervåking. Erfaringer fra et pilotforsøk samt en nytte-kostnadsanalyse. NINA Rapport 1725.

Westergaard KB, Endrestøl A, Hanssen O, Often A, Åström J, Fossøy F, Majaneva M, Davey M, Brandsegg H & Staverløkk A 2020. Overvåking av spredningsveien planteimport. Sluttrapport for 2019.NINA Rapport 1738.

Fossøy F, Brandsegg H, Sivertsgård R, Pettersen I, Sandercock BK, Solem Ø, Hindar K & Mo TA 2019. Monitoring presence and abundance of two gyrodactylid ectoparasites and their salmonid hosts using environmental DNA. Environmental DNA. doi 10.1002/edn3.45.

Taugbøl A, Dervo BK, Brandsegg H &Fossøy F 2019. Analyser av miljø-DNA og strykeprøver for overvåking av soppen Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) i Akershus. NINA Rapport 1660.

Fossøy F, Sivertsgård R, Brandsegg H, Solem Ø, Hindar K & Mo TA 2019. Miljø-DNA som metode for overvåking av Gyrodactylus salaris og laks i Drivaregionen.NINA Rapport 1641.

Wacker S, Fossøy F, Larsen BM, Brandsegg H, Sivertsgård R & Karlsson S 2019. Downstream transport and seasonal variation in freshwater pearl mussel (Margaritifera margaritifera) eDNA concentration. Environmental DNA. doi: 10.1002/edn3.10.

Fossøy F, Thaulow J, Anglès d'Auriac M, Brandsegg H, Sivertsgård R, Mo TA, Sandlund OT & Hesthagen T 2018. Bruk av miljø-DNA som supplerende verktøy for overvåkning og kartlegging av fremmed ferskvannsfisk. NINA Rapport 1586.

Jacobsen RM, Åström J, Endrestøl A, Blaalid R, Fossøy F, Often A, Sandercock BK, 2018. Tidlig oppdagelse og varsling av nye fremmede arter i Norge. System for overvåking av fremmede terrestriske karplanter og insekter. NINA Rapport 1569.

Taugbøl A, Dervo BK, Brandsegg H & Fossøy F 2018. Analyser av miljø-DNA for påvisning av soppen Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) i Østfold. NINA Rapport 1564.

Westergaard KB, Endrestøl A, Hanssen O, Often A, Åström J, Fossøy F, Jacobsen RM, Kyrkjeeide MO, Brandsegg H, 2018. Fremmede arter – spredningsveien import av planteprodukter. Basisovervåking og metodeutvikling 2017–2018. NINA Rapport 1557.

Åström J, Birkemoe T, Ekrem T, Endrestøl A, T. , Fossøy F, Sverdrup-Thygeson A, Ødegaard F, 2018. Nasjonal overvåking av insekter. Behovsanalyse og forslag til overvåkingsprogram. NINA Rapport 1549.

Taugbøl A, Dervo BK, Sivertsgård R, Brandsegg H & Fossøy F 2018. Bruk av miljø-DNA til overvåkning av små- og storsalamander. NINA-Rapport 1476
Fossøy F 2018. Vedlegg 4 – Hvilke muligheter gir miljø-DNA til å styrke datagrunnlaget for Naturindeksen for fjell og våtmark? Naturindeks for Norge – fjell og våtmark. Evaluering av eksisterende indikatorsett, dets grunnlag og behovet for ytterlige tilfang av datakilder. NINA Rapport 1462.

Taugbøl, A., Dervo, B.K., Bærum, K.M., Brandsegg, H., Sivertsgård, R., Ytrehus, B., Miller, A. & Fossøy, F. 2017. Første påvisning av den patogene soppen Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) i Norge - Bruk av miljø-DNA for påvisning av fremmede arter. NINA-Rapport 1399 

Westergaard, KB, Endrestøl A, Often A, Hanssen O, Åström J, Fossøy F & Kyrkjeeide MO 2017. Fremmede arter: import av planteprodukter. Overvåking og metodeutvikling 2017. NINA-Rapport 1397.

Bruteig IE, Endrestøl A, Westergaard KB, Hanssen O, Often A, Åström J, Fossøy F, Dahle S, Staverløkk A, Stabbetorp OE, Ødegaard F 2017. Fremmede arter ved planteimport. Kartlegging og overvåking 2014–2016. NINA Rapport 1329. 221s.

Fossøy F, Dahle S, Eriksen LB, Spets MH, Karlsson S, Hesthagen TH 2017. Bruk av miljø-DNA for overvåking av fremmede fiskearter – utvikling av artsspesifikke markører for gjedde, mort og ørekyt. NINA Rapport 1299. 33s.


Norsk institutt for naturforskning

NINA er en uavhengig stiftelse som forsker på natur og samspillet natur – samfunn.
Følg oss på: