Når synet bedrar
Disse tre insektene ser temmelig like ut, men DNA-strekkoder avslører at de tilhører tre adskilte genetiske grupper.
Fjærmygghann i slekten Micropsectra – slekten som fikk tre nye medlemmer.
Foto: Elisabeth Stur, NTNU
Nylig ble det igjen oppdaget nye insektarter ved hjelp av DNA-analyse. I en studie publisert i det internasjonale tidsskriftet Freshwater Science beskriver forskere fra NTNU Vitenskapsmuseet og University of Minnesota tre fjærmyggarter som er helt nye for vitenskapen.
– 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.
Det forteller Torbjørn Ekrem, 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 [figur på gullveps]. 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.
DNA-strekkoder avslører skjult biologisk mangfold
DNA-strekkoder til hund og ulv viser ingen stor forskjell til tross for store forskjeller i utseende. De er 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.
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.
– 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 delfinansiert av Artsdatabanken og foreløpig relativt begrenset i omfang, men vi har søkt Norges forskningsråd om midler til å utvikle nettverket til en full-skala 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.
Det norske nettverket, NorBOL, er knyttet til verdens største internasjonale prosjekt på biologisk mangfold, og norske forskere registrerer alle data i en felles, åpen internasjonal database . Dyr, planter og sopp kjenner ingen landegrenser og det er derfor nødvendig med et tett samarbeid mellom deltakende nasjoner.
– Vårt bidrag inn i prosjektet har gjort oss godt synlig på den internasjonale arenaen, sier Torbjørn Ekrem.
NTNU Vitenskapsmuseet og Universitetsmuseet i Bergen har med støtte fra Miljødirektoratet, avholdt kompetansebyggingskurs med deltakere fra Afrika og Sentral-Amerika i sommer, og NTNU innleder i disse dager et samarbeid med Miljødirektoratet om utdanning av studenter fra Myanmar i naturressursforvaltning. Her vil kunnskap om DNA-strekkoding også spille en sentral rolle.
