Grønlands fisk kortlægges med dybhavs-DNA – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

SNM > Nyheder > Alle nyheder > Grønlands fisk kortlæg...

17. november 2016

Grønlands fisk kortlægges med dybhavs-DNA

DYBT DNA

Ud fra et par liter vand er det nu muligt at undersøge havets fisk ned til en dybde af en kilometer. Det er forskere fra Københavns Universitet og Grønlands Naturinstitut, der har opnået endnu et gennembrud i DNA-forskningen. De nye DNA-metoder er billige og 100 % skånsomme i forhold til de traditionelle fiskemetoder, og de spås en stor fremtid indenfor kortlægning og overvågning af havenes enorme biodiversitet og fiskeressourcer. Forskningsresultaterne offentliggøres nu i det internationale videnskabelige tidsskrift PLOS ONE.

Store dele af verdenshavene er i dag stort set ukendt land, og selv store organismer som fisk bliver ofte slet ikke undersøgt. Det skyldes bl.a. at de traditionelle overvågningsmetoder i mange tilfælde er uhensigtsmæssige og ofte kun kan udføres i afgrænsede områder. Ikke desto mindre er havenes mangfoldighed truet verden over af fx forurening of overfiskeri, hvilket har store konsekvenser for både biodiversitet, økonomi og sundhed. Men nu er der hjælp at hente i ny DNA-teknologi.

Rødfisk (Sebastes spp.) er en af de vigtige kommercielle arter som forskerne fandt i stort antal med både trawl og eDNA fra vandprøverne. (Foto: Peter Rask Møller).

Rødfisk (Sebastes spp.) er en af de vigtige kommercielle arter som forskerne fandt i stort antal med både trawl og eDNA (miljøDNA) fra vandprøverne. (Klik på billedet for at se det i stor størrelse. Foto: Peter Rask Møller).

Adjunkt Philip Francis Thomsen fra Center for GeoGenetik, der har stået i spidsen for projektet, har tidligere sammen med kolleger vist, at både hav- og ferskvand indeholder DNA fra en lang række dyrearter såsom fisk, hvaler, padder og insekter. Arterne efterlader sig et DNA-spor i vandet, som kan afsløre deres tilstedeværelse blot ved at tage en vandprøve. Han siger:

- De nye DNA-metoder betyder, at vi fremover kan få bedre overblik over, hvad der findes dybt nede i oceanerne rundt om i verden, og metoden er helt oplagt som redskab til at undersøge fremtidens effekter af klimaforandringer i arktiske områder.

Oversigtskort over det undersøgte område i Sydvestgrønland (tv). Detaljeret kort over prøvelokaliteter (th). (Kort: NASA).

Oversigtskort over det undersøgte område i Sydvestgrønland (tv). Detaljeret kort over prøvelokaliteter (th). (Kort: NASA).

Et tilbagevendende spørgsmål har dog været, om DNA-metoderne også kan bruges dybt nede under havoverfladen. Derfor besluttede forskerne sig for at gå skridtet videre og undersøge vandprøver taget ned til én km dybde ud for Sydvestgrønlands kyst. Vandprøverne blev taget sammen med traditionelle undersøgelser af fiskene vha. bundtrawl. Ved at DNA-sekvensere vandprøverne fandt forskerne ud af, at der var et meget stort overlap mellem de fiskearter, som blev fundet med de to metoder. Philip Francis Thomsen fortsætter:

- Vi har tidligere haft succes med metoden på lavt vand i Øresund, men var meget spændte på om den ville virke på store dybder i åbent hav. Vi endte imidlertid med DNA fra mindst 37 arter. Vi fandt repræsentanter fra 26 ud af de 28 fiske-familier, som blev fanget i bundtrawlingen. Selv prøver taget på næsten én kilometers dybde indeholdt masser af fiske-DNA. Vi fandt alle de vigtige kommercielle arter som fx hellefisk og rødfisk, men også en masse mindre kendte dybhavsfisk som fx glathovedfisk, prikfisk og dybhavstudsefisk.

Oversigt over resultaterne fra trawling og eDNA. 26 fiskefamilier blev fundet vha. begge metoder, mens tre familier kun blev fundet med eDNA og to familier kun med trawl. (Illustration: Steen Wilhelm Knudsen).

Oversigt over resultaterne fra trawling og eDNA. 26 fiskefamilier blev fundet vha. begge metoder, mens tre familier kun blev fundet med eDNA og to familier kun med trawl. (Illustration: Steen Wilhelm Knudsen).

Hellefisk, rødfisk og grønlandshaj

Hellefisk og rødfisk er to meget vigtige kommercielle arter i Grønlands fiskeri, og er siden sidst i 1980’erne blevet fulgt nøje af Grønland Naturinstitut. Ole A. Jørgensen er seniorforsker ved DTU-Aqua/Grønlands Naturinstitut og er leder af de årlige togter i Davisstrædet samt medforfatter på det nye studie. Han siger:

- Vi mener, at vi har et ganske godt overblik over hvilke fiskearter, der lever i dette store område, men vi var meget spændte på, om der fx er arter, der undviger vores trawl. De nye resultater viser et imponerende sammenfald i artssammensætningen de to metoder imellem, og det er ikke usandsynligt, at vi på længere sigt kan spare tid og penge på at supplere trawlingen med DNA undersøgelser af vandet. Under alle omstændigheder har vi nu en metode, der kan give os et godt indblik i, hvilke fiskearter der findes i områder, hvor vi ikke er i stand til at trawle såsom koralrev eller områder med meget blød eller ujævn bund.

En art, der ikke blev fanget så mange af, men som blev registreret i næsten alle vandprøverne vha. DNA, var grønlandshajen, som altså ser ud til at være mere talrig end de traditionelle trawl-undersøgelser antyder. Det er glædeligt, idet denne haj vokser utrolig langsomt, og derfor er meget sårbar overfor overfiskeri.

DNA i vandprøverne viste at Grønlandshaj (Somniosus microcephalus) var meget udbredt i området selvom der kun blev fanget et enkelt individ i trawlingen. (Foto: Peter Rask Møller).

DNA i vandprøverne viste at grønlandshaj (Somniosus microcephalus) var meget udbredt i området selvom der kun blev fanget et enkelt individ i trawlingen. (Foto: Peter Rask Møller).

Forskerne var også interesserede i, om DNA i vandet kunne bruges til at sige noget om fiskebestandenes størrelse. Og studiet viste, at dér hvor der er meget DNA fra hellefisk og rødfisk, var også der hvor der blev fanget flest. Studiet viste desuden en overordnet sammenhæng mellem alle arternes samlede biomasse og mængden af deres DNA sekvenser i vandprøverne. Peter Rask Møller, som er lektor og fiskekurator på Statens Naturhistoriske Museum og medforfatter på studiet, siger.

- En såkaldt kvantitativ sammenhæng mellem DNA i vandet og fiskenes biomasse er noget som mange forskergrupper i hele verden er begyndt at interessere sig for, da det kan have meget store perspektiver for fremtidens fiskeriforvaltning.

Trawlingen blev foretaget med R/V Paamiut i 2012, som en del af de årlige undersøgelser af Davis strædet foretaget af Grønlands Naturinstitut. (Foto: Inaluk Brandt).

Trawlingen blev foretaget med R/V Paamiut i 2012, som en del af de årlige undersøgelser af Davis strædet foretaget af Grønlands Naturinstitut. (Foto: Inaluk Brandt).

Klimaforandringer i Arktis

Arktiske naturområder er akut truet af blandt andet klimaforandringer, og mange af havenes dyrearter flytter sig stille og roligt nordpå i takt med at klimaet bliver mildere. De nye DNA-teknologier vil kunne overvåge disse forandringer real-time. Peter Rask Møller uddyber:

- På grund af metodens universelle anvendelighed i havene, og fordi man nemt kan standardisere vandprøvetagningen mellem områder, mener jeg, det ville være oplagt at lave en løbende overvågning af de arktiske havområder gennem vandprøver. Vi vil kunne følge med i de sydlige arters formodede fremmarch og dermed opnå en helt ny detaljeringsgrad i overvågningen af klimaforandringernes effekter.

Publikationen

Thomsen PF, Møller PR, Sigsgaard EE, Knudsen SW, Jørgensen OA, Willerslev E: Environmental DNA from Seawater Samples Correlate with Trawl Catches of Subarctic, Deepwater Fishes. PLOS ONE, November 16, 2016,  http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0165252

Kontakt

Adjunkt Philip Francis Thomsen, pfthomsen@snm.ku.dk; tlf: 27142046

Kommunikationsmedarbejder Uffe Wilken, ugwilken@snm.ku.dk; tlf. 31772016