Denne artikkelen er produsert og finansiert av Havforskningsinstituttet - les mer.

Store mengder slam fra bunnen måkes opp i bøtter på dekk. Slammet er avslørende fordi det inneholder genetiske spor, miljø-DNA fra dyr og organismer i havet.
Store mengder slam fra bunnen måkes opp i bøtter på dekk. Slammet er avslørende fordi det inneholder genetiske spor, miljø-DNA fra dyr og organismer i havet.

Dyrene på havets bunn får sin egen strekkode

Et glass fylt med slam fra havbunnen avslører hundrevis av arter. Nå vil forskere overvåke dyrene på havbunnen med nye metoder.

Forskere gjør en omfattende kartlegging av havbunnen i norske havområder. De undersøker alt fra dybde, bunnforhold, biologisk mangfold og dyresamfunn, naturtyper og forurensing i sedimentene.

Siden 2018 har miljø-DNA vært en del av prøvetakingen i det store norske forskningsprogrammet Mareano. Forskerne tar prøver av bunnvann- og sedimenter som deretter analyseres for genetiske spor.

– Målet er at det en gang i fremtiden skal være mulig å ta litt bunnsedimenter i et glass, kjøre det gjennom analysemaskiner, og deretter få vite hvilke hundretalls arter som lever i det spesifikke miljøet, sier Børge Holte, forsker og prosjektleder for miljø-DNA i Mareano.

Forskere opparbeider vannprøver fra havbunnen som skal DNA-testes.
Forskere opparbeider vannprøver fra havbunnen som skal DNA-testes.

Alle organismer etterlater DNA-spor

Men hvordan er det mulig å hente ut så mye informasjon fra så små prøver?

Alle levende organismer avgir arvestoff, eller DNA, til miljøet rundt seg. Dyr som lever i vann, avgir celler gjennom for eksempel avføring, hudceller eller skjell. Siden DNA finnes i alle celler, vil enhver organisme etterlate genetiske spor i det miljøet den oppholder seg i.

Dermed kan analyser av genetiske spor i vannprøver eller bunnsedimenter gi betydelig informasjon om hvilke arter som lever i økosystemet. Slike prøver kalles miljø-DNA, eller eDNA der e står for «environmental.»

I vann brytes miljø-DNA i døde celler så raskt ned at undersøkelser av sporene vil gi et tilnærmet sanntidsbilde over hvilke arter som oppholder seg i miljøet, eller som nettopp har svømt eller krøpet forbi.

Alle bunndyrene skal få sin egen strekkode

Forskerne får hjelp i arbeidet med å kartlegge havbunnen. De har i flere år samarbeidet med Universitetsmuseet i Bergen for å identifisere og finne de genetiske kodene til de virvelløse artene som lever på havbunnen.

Målet er at hver art forskerne finner i Mareano-kartleggingen får sin egen DNA-strekkode.

Universitetsmuseet i Bergen leder arbeidet med å produsere DNA-strekkoder for arter som lever i norske havområder. Alle DNA-strekkoder som produseres lastes opp i den internasjonale «Barcode of Life» databasen, som per nå inneholder et bibliotek med over 5 millioner gensekvenser eller strekkoder, fra flercellede organismer.

Denne databasen oppdateres kontinuerlig etter hvert som nye arter og DNA-sekvenser legges inn.

– Da kan vi på sikt finne sekvenser av en art sin strekkode i miljø-DNA-prøvene, uten at vi manuelt trenger å identifisere hvilke arter det er. Universitetsmuseet har gjort en fantastisk innsats her sammen med blant annet «Norwegian Barcode of life»- initiativet, sier Holte.

Norwegian Barcode of Life (NorBOL) er et nasjonalt nettverk av forskningsinstitusjoner for samarbeid om DNA-strekkoding i Norge.

Men fortsatt gjenstår det mye arbeid. Til nå har forskerne fått strekkodene til omtrent 500 ulike arter av de over 2000 artene som er samlet inn i Mareano-prosjektet.

Forskerne fant et myldrende dyreliv i bunnmudderet i Kongsfjorden. Den mest dominerende arten var den lille muslingen Bathyarca glacialis.
Forskerne fant et myldrende dyreliv i bunnmudderet i Kongsfjorden. Den mest dominerende arten var den lille muslingen Bathyarca glacialis.

Må lagres i superfrysere

Når DNA-prøvene er tatt må de lagres om bord i en «superfryser» ved minus 80 grader slik at materialet blir bevart, før de analyseres i Havforskningsinstituttets miljøDNA-laboratorium i Tromsø.

Før analysene gjennomføres må DNA fra prøvene skilles ut. Dette gjøres i et eget laboratorium med strenge krav til renhet, slik at prøvene ikke blir forurenset av andre DNA-kilder.

Miljø-DNA-prøvetakingen startet i to fjorder på Svalbard, Kongsfjorden og Rijpfjorden.

Rijpfjorden nord på Svalbard er en fjord som er lite berørt av dagens klimautvikling. Den kan derfor være en god referanse til en normal situasjon når forskere i fremtiden skal se etter klimaendringer.

Havdyr får DNA-strekkoder, slik som det lille krepsdyret rur. Slik blir forskning og forvaltning av biologisk mangfold i Norge mer oversiktlig.
Havdyr får DNA-strekkoder, slik som det lille krepsdyret rur. Slik blir forskning og forvaltning av biologisk mangfold i Norge mer oversiktlig.

Mye tyder på at det samsvarer

Foreløpig er metoden i testfasen. Det vil si at forskerne sjekker hvordan miljø-DNA-analysene samsvarer med det som manuelt blir registrert av forskere og teknikere om bord.

Det gjenstår mye analysearbeid før de vet om metoden kan brukes på fremtidige tokt.

Forskerne kaller de foreløpige resultatene interessante. Det er samsvar mellom faunaen de fysisk har registrert og miljø-DNA-prøvene. Holte sier at forskerne fortsatt har mange analyser igjen.

Dersom forskjellene mellom eDNA og fysiske funn er stor må de forske videre, men dersom forskjellene er små er de ett steg nærmere til at metodene kan tas i bruk.

Nymphon elegans er en av rundt 40 arter havedderkopper som lever i våre farvann. Selv om de har 4 par bein er de ikke i slekt med edderkopper på land.
Nymphon elegans er en av rundt 40 arter havedderkopper som lever i våre farvann. Selv om de har 4 par bein er de ikke i slekt med edderkopper på land.

Bedre overvåking er målet

Kartlegging av havbunnen slik det gjøres i dag er både langvarig og omfattende. Fordelene med miljø-DNA er at det raskere kan gi et overblikk over miljøet prøvene tas fra, i tillegg til at det er mindre ressurskrevende.

I tillegg til å gi et svar på hvilke arter som lever eller beveger seg på en bestemt lokalitet, vil bruk av miljø-DNA effektivt kunne avsløre endringer over tid i lokale økosystem knyttet til forurensning eller klimaendringer.

– Vi er et stykke unna der nå, men dette er i hvert fall starten. I fremtiden kan dette bli et viktig tilleggsverktøy sammen med manuell prøvetaking, sier Børge Holte.

Mareano-programmet

Mareano kartlegger dybde, bunnforhold, biologisk mangfold, naturtyper og forurensning i sedimentene i norske kyst- og havområder.

Havforskningsinstituttet, Norges geologiske undersøkelse og Kartverket utgjør utøvende gruppe i Mareano, og gjennomfører den daglige driften.

Det overordnete ansvaret ligger hos programgruppen som ledes av Miljødirektoratet.

Powered by Labrador CMS