Naturveileder Morten D.D. Hansen og en forskergruppe fra Aarhus Universitet har forsket på kuruker. De har funnet DNA-spor etter en lang rekke små vesener.

– Det er helt utrolig at bitte små prøver av møkk kan fortelle oss så mye. Det er virkelig den fagre nye verden. Tenk om fortidens biologer hadde visst det, sier Hansen.

Avslørt av DNA-spor

Metoden forskerne har brukt, er basert på at alle levende vesener avsetter DNA-spor.

Det er kjent som miljø-DNA (eDNA), og man kan finne slike spor i en kopp havvann – og dermed avsløre hvilke fisker som har vært i nærheten.

En av forfatterne bak den nye studien, førsteamanuensis Philip Francis Thomsen, har også nylig vist at man kan finne miljø-DNA på blomster. Og på den måten kan man se hvilke bier, fluer og andre insektarter som har sittet på dem.

Da det ble publisert i 2019, vakte det straks Morten D.D. Hansens interesse, og han diskuterte mulighetene med Philip Francis Thomsen over en lunsj.

– Vi satt i kantinen og snakket om hvordan han hadde funnet DNA på blomster. Så sier jeg: «Hvorfor gjør vi ikke det samme med møkk? Så kan vi både finne ut hva dyrene har spist og hva som bor der inne, forteller Hansen, som er naturveileder og vitenskapelig leder ved Naturhistorisk Museum i Aarhus.

54 ulike arter

Forskerne endte med å dra ut i Mols Bjerge og lete etter kuruker fra en gruppe av frittlevende kuer i området.

I prøver fra 10 ulike kuruker fant forskerne en lang rekke DNA-spor. Og ved å sammenligne resultatet med databaser over ulike arters unike DNA-koder, kunne forskerne konstatere at de inneholdt DNA-spor fra minst 54 ulike arter av leddyr – blant annet biller, fluer og midd.

– Det er en veldig spennende studie. De bruker en metode som etter hvert er velkjent, men det er første gang jeg har sett at man utnytter miljø-DNA til å se på avføring på denne måten. Det spennende er jo at kurukene utgjør et lite økosystem i seg selv, og det kan de tydelig se i prøvene, sier Mita Eva Sengupta, som er adjunkt ved Institut for Veterinær- og Husdyrvidenskab ved Københavns Universitet.

Overvåking av arter

Forskerne mener metoden vil kunne utnyttes til for eksempel å overvåke truede insektarter som lever i kuruker, hestepærer og lignende avføring.

– Miljø-DNA-metoden gjør det mulig å studere dyrelivet i gjødsel på en mer effektiv måte fordi man ikke er avhengig av å kunne artsbestemme dyrene visuelt. For eksempel kan man få med arter som har vært med gjødselen nylig, men som ikke er der nå, forteller Eva Egelyng Sigsgaard, som er hovedforskeren bak den nye studien og postdoktor ved Institut for Biologi ved Aarhus Universitet.

– I stedet for å rote i kuruker for å finne dyrene – det kan jo være et ganske skittent og tidkrevende arbeid – kan man bare dra med en liten prøve hjem og analysere den for DNA, supplerer hennes kollega, førsteamanuensis Philip Francis Thomsen.

Men hvorfor skal vi i det hele tatt bekymre oss for livet i kuruker?

En lun matpakke

Phillip Francis Thomsen forklarer at kuruker, hestepærer og annen avføring rommer et unikt og rikt liv.

Det gjelder både insekter, ormer, midd, larver, sopper og andre levende vesener, som gjennom tusenvis av år har tilpasset seg til et liv i etterlatenskapene til store pattedyr.

– Siden istiden har vi mistet mange av de store viltlevende pattedyrene. I dag går kuer og hester bare uten en liten del av året. Det innebærer at mengden av åpne områder med gjødsel året rundt, har falt gjennom de siste 100 årene. Og derfor er mange arter som lever i gjødsel, truet, sier Thomsen, som er førsteamanuensis ved biologisk institutt ved Aarhus Universitet.

For dyrearter som har tilpasset seg til å spise gjødsel, utgjør kuruker «en høykonsentrert matpakke av proteiner, karbohydrater og annen god næring», forklarer han. Gjødselgravere har faktisk fått navn etter sin livrett og levested.

– Andre arter flokkes om kurukene fordi det er et fint sted å gå på jakt etter byttedyr – det gjelder for eksempel rovbiller. Dessuten finner man insekter, ormer og sopp som spiser kurukene og på den måten hjelper med å bryte ned gjødselen, forklarer Thomsen.

Kurukens faser

Forskerne finner først og fremst spor etter ulike arter av biller og fluer i kurukene som de har analysert.

– Det gjelder for eksempel gjødselfluer. Det er gule, halvstore og hårete fluer som kommer akkurat når dritten er lagt – noen ganger ser man at de nærmest er til stede før kuruken rekker å treffe bakken, sier Thomsen.

Mens gjødselfluene fluks er framme ved en nylagt kuruke, kommer andre arter først til senere.

– Når kuruken har ligget en stund, begynner det å vokse små, mikroskopiske sopper. Det finnes noen arter som spesifikt lever av soppsporene i kuruken. Så de kommer først fram til kuruken senere, og de lever i prinsippet av en sekundær ressurs, forklarer Thomsen.

I analysen av kurukene kunne forskerne tydelig se forskjell på livet i kuruker som ble lagt i skogen og kuruker på lyse, åpne beitemarker.

– Sammensetningen av arter er ulik. Markgjødselbillen finner vi for eksempel bare i kuruker i skogen og ikke fra de åpne områdene, forteller Thomsen.

Spor etter mammut

Han forteller at kurukene bare er den siste av en lang rekke av eksempler på hvordan man kan bruke miljø-DNA til å finne spor etter liv.

Som forskningsfelt fikk miljø-DNA for alvor fart i 2003, da den danske DNA-jegeren Eske Willerslev og andre forskere publiserte en banebrytende artikkel i Science om funn av titusenvis av år gammelt DNA fra mammut, fugler og planter i helt vanlige jordprøver fra Sibir.

Studien var med på å åpne forskeres øyne for at man ikke trenger å lete etter knokler og vevsprøver for å finne DNA – levende vesener avsetter også DNA-spor som ikke bare forsvinner, men kan finnes i miljøet omkring oss.

Siden den gang har mange forskere brukt metoden til å jakte på spor etter dyre- og planteliv, og miljø-DNA også har begynt å bli brukt til å spore opp sykdommer.

I fjor viste danske forskere for eksempel at de kunne spore opp en parasitt som gir sykdommen bilharzia (schistosomiasis), som rammer mer enn 250 millioner mennesker rundt om i verden, først og fremst i Afrika.

– Parasitten er veldig vanskelig å finne fordi den er mikroskopisk og lever i vann som ofte er veldig grumsete. Men vi viste at man kunne ta en vannprøve og se om parasitten var til stede i et vannhull. Dermed kunne vi fortelle folk hvilke vannhull de skulle unngå, forteller Mita Eva Sengupta, som var førsteforfatter for denne studien.

Referanse:

Eva Egelyng Sigsgaard mfl.: Environmental DNA metabarcoding of cow dung reveals taxonomic and functional diversity of invertebrate assemblages, Molecular Ecology, 2020. Doi.org/10.1111/mec.15734

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.

lES OGSÅ:

Forskere har oppdaget et nytt lag i livets genetiske kode