DNA in water sneller afgebroken bij veel blad op de bodem

Naturalis Biodiversity Center
28-MRT-2020 - Dieren en planten laten sporen van DNA in hun omgeving achter. Dit DNA wordt environmental DNA (eDNA) genoemd en kan met zeer gevoelige PCR-technieken gedetecteerd worden in bodem- en watermonsters. Met dit eDNA kunnen onderzoekers de aanwezigheid van een bepaalde soort aantonen.
Deel deze pagina

Soms is de vraag echter niet óf de soort voorkomt, maar wil men een inschatting maken van de populatiedichtheid van de soort. Diverse onderzoeken hebben aangetoond dat er een sterk verband is tussen de hoeveelheid eDNA en de populatiedichtheid van bepaalde soorten. Maar de concentratie van eDNA kan ook beïnvloed zijn door allerlei andere factoren.

Vlokreeftjes

Een volwassen vlokreeftje (Gammarus pulex) van ongeveer twee centimeter groot

Om meer inzicht te krijgen in factoren die de afbraak van eDNA beïnvloeden, hebben onderzoekers van Naturalis Biodiversity Center, Wageningen Universiteit en Datura Molecular Solutions onderzocht wat het effect van de zuurgraad (pH) en organisch materiaal is op de aanwezigheid van eDNA. Hiervoor zijn kleine vlokreeftjes (Gammarus pulex) vier weken in aquaria gehouden. Vervolgens is gekeken hoeveel eDNA afkomstig van de vlokreeftjes gemeten kon worden, bij aquaria met veel en weinig organisch materiaal, en met een hoge en een lage pH. 

Organisch materiaal

"Uit deze metingen bleek dat met name organisch materiaal, zoals blad op de bodem, grote invloed heeft op de hoeveelheid eDNA die aanwezig was. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat bacteriën die het organisch materiaal verteren, ook het eDNA opeten," vertelt Kees van Bochove, een van de onderzoekers van Wageningen Universiteit. "Maar het zou ook kunnen dat eDNA blijft kleven aan het organisch materiaal dat op de bodem ligt, en daardoor uit het water verdwijnt."

Bescherming DNA

Onderzoeker Kees van Bochove neemt een watermonster voor de detectie van eDNA

In een aantal aquaria is in plaats van levende vlokreeften, alleen het DNA van de vlokreeften toegevoegd. "Een interessant resultaat was dat dit vrij zwevende DNA veel sneller afbrak dan eDNA van levende vlokreeften. Dat komt doordat het eDNA dat afkomstig is van levende dieren nog in cellen of in kleine organellen zit," legt Bochove uit. "De cellen of organellen werken als beschermend omhulsel voor het eDNA, tegen bijvoorbeeld bacteriën die het DNA graag eten of enzymen die het eDNA afbreken."

Milieuomstandigheden

Dit experiment laat zien dat milieufactoren van grote invloed zijn op de hoeveelheid eDNA in het water. "Dat betekent overigens niet dat eDNA niet gedetecteerd kan worden als er organisch materiaal aanwezig is. Wel moet men er rekening mee houden als eDNA gebruikt wordt als maat voor de populatiedichtheid," zegt Bochove. "Dan moet er dus gecorrigeerd worden voor milieuomstandigheden." Zo kan de werkelijke populatiedichtheid van bijvoorbeeld vlokreeften nauwkeuriger bepaald worden.

Meer informatie

Tekst: Kees van Bochove, Wageningen Universitity; Amy van Nobelen, Naturalis Biodiversity Center
Foto's: Naturalis Biodiversity Center

Deze website maakt gebruik van cookies. Wilt u meer informatie over cookies en welke worden opgeslagen?
Lees de cookieverklaring. Niet meer tonen