DNA-strekkoder gir nye arter

Disse tre insektene ser temmelig like ut, men DNA-strekkoder avslører at de tilhører tre adskilte genetiske grupper.

Published
Skjult mangfold hos gullveps: Mange arter er svært vanskelige å skille på utseende, og disse artene i tre klart adskilte genetiske grupper. (Foto: Arnstein Staverløkk)
Skjult mangfold hos gullveps: Mange arter er svært vanskelige å skille på utseende, og disse artene i tre klart adskilte genetiske grupper. (Foto: Arnstein Staverløkk)

I århundrer har vi mennesker brukt utseende til å identifisere og klassifisere livet på jorda, men nå får vi også et nytt verktøy i kassa:

– DNA-biblioteket over verdens arter tar form og mer enn 300 000 arter er nå på plass i en åpent tilgjengelig, internasjonal database, sier Torbjørn Ekrem.

Han er koordinator for det norske nettverket for DNA-strekkoding og førsteamanuensis ved NTNU Vitenskapsmuseet.

Vil revolusjonere forskningen

Det hevdes at denne samlingen av såkalte DNA-strekkoder (korte, artstypiske biter av DNA) vil revolusjonere forskning og forvaltning av biologisk mangfold, og også bidra til økt matsikkerhet og kontroll med handel av truete arter. 

Dette fordi DNA-strekkoding benytter forskjeller i arvestoffet til identifisering. Metoden gjør det mulig for ikke-spesialister til å gjøre en kvalitetssikret artsbestemmelse, selv om en bare har rester av en organisme.

– Man sammenligner en kort DNA-sekvens av en ukjent organisme med kjente sekvenser i et kvalitetssikret referansebibliotek. Om man får et treff i databasen, vet vi hvilken art organismen tilhører. Forutsetningen er selvsagt at arten allerede finnes i basen, sier Ekrem.

Fordelen med DNA-strekkoding i forhold til tradisjonelle metoder, er at vi med DNA-strekkoder kan identifisere arter selv med ørsmå vevsprøver.

– Et insektbein eller en bloddråpe er for eksempel mer enn nok. I tillegg kan disse strekkodene benyttes til å identifisere ukjente livsstadier og oppdage arter som er ekstremt like på utseende.

Fjærmygghann i slekten Micropsectra – en slekt som nylig fikk tre nye medlemmer takket være DNA-analyse. (Foto: Elisabeth Stur, NTNU)
Fjærmygghann i slekten Micropsectra – en slekt som nylig fikk tre nye medlemmer takket være DNA-analyse. (Foto: Elisabeth Stur, NTNU)

– Mange av disse såkalte kryptiske artene kan ha en egen viktig rolle i økosystemet eller være spesielle skadedyr. Det er derfor viktig å kunne skille dem fra hverandre i forskning og forvaltning.

Avslører skjult biologisk mangfold

Identifisering gjennom DNA-strekkoder, har stor betydning for forskningen på biologisk mangfold. Med denne teknologien kan identifisering av arter standardiseres og i mye større grad bli sammenlignbar på tvers av landegrenser og fagfelt.

– Ettersom organismer «legger igjen» litt av sitt eget DNA i miljøet de lever i, kan vi for eksempel også registrere hvilke arter som finnes i en innsjø ved å ta prøver av vannet. Dette er spesielt nyttig for overvåkning av sjeldne og truede arter.

– Arter er den viktigste biologiske enheten i studier av mangfold, og DNA-strekkoder har vist seg å være et viktig verktøy i forskning på genetiske forskjeller mellom nærstående arter og underarter, forteller Ekrem.

DNA-strekkoder til hund og ulv viser ingen stor forskjell til tross for store forskjeller i utseende. Så er de da heller ikke regnet som egne arter, men underarter av Canis lupus. Prærieulven derimot er regnet som egen art og skilles også genetisk med DNA-strekkoder. (Foto: Justin Johnson, Lilly M, Malene Thyssen, Wikimedia Commons)
DNA-strekkoder til hund og ulv viser ingen stor forskjell til tross for store forskjeller i utseende. Så er de da heller ikke regnet som egne arter, men underarter av Canis lupus. Prærieulven derimot er regnet som egen art og skilles også genetisk med DNA-strekkoder. (Foto: Justin Johnson, Lilly M, Malene Thyssen, Wikimedia Commons)

– Mangfoldet i naturen vi omgir oss med er ikke bare fascinerende, men absolutt nødvendig for opprettholdelse av et moderne samfunn. Tenk bare på matproduksjon, pollinering, fiske og klesproduksjon.

– Vi trenger effektive og presise verktøy for å forstå det biologiske mangfoldet. DNA strekkoding har utviklet seg til å bli den beste redskapen til dette formålet, sier Ekrem.

Norsk DNA-base

I Norge har vi et nasjonalt nettverk for DNA-strekkoding bestående av 16 institusjoner. Disse arbeider med å fylle «nasjonalbiblioteket» med DNA-strekkoder fra norske arter.

– Arbeidet er foreløpig relativt begrenset i omfang, men vi håper å utvikle nettverket til en fullskala nasjonal infrastruktur med mål om å registrere 20 000 arter på fem år. Så langt er rundt 3500 arter fra Norge registrert i basen, forteller Ekrem.

Referanse:

Anderson, Stur & Ekrem: Molecular and morphological methods reveal cryptic diversity and three new species of Nearctic Micropsectra (Diptera:Chironomidae), Freshwater Science, 32(3):892-921. 2013, doi: 10.1899/12-026.1.

Lenker:

Internasjonal DNA-database: BOLD

Norge nasjonale nettverk for DNA-strekkoding: NorBOL