eDNA: En kop havvand kan afsløre, hvor fiskene er
Med en lille vandprøve kan forskere afsløre, om havørreder, sild eller andre fiskearter har svømmet forbi din lokale havn. Fiskene afsætter nemlig DNA-spor i havet, og med et nyt studie udført i Skovshoved Havn viser forskerne, at metoden kan bruges til at overvåge, hvornår på året forskellige arter kommer til Danmark.
peter rask møller fisk skovshoved

Et nyt studie viser, at man ved hjælp af DNA-spor i vandprøver kan afsløre, hvornår på året forskellige fisk kommer ind i danske farvande. For at tjekke om DNA-resultaterne var korrekte, sprang lektor Peter Rask Møller og andre forskere også i havet og kiggede efter fisk – både sommer og vinter. (Foto: Eva Egelyng Sigsgaard)

Et nyt studie viser, at man ved hjælp af DNA-spor i vandprøver kan afsløre, hvornår på året forskellige fisk kommer ind i danske farvande. For at tjekke om DNA-resultaterne var korrekte, sprang lektor Peter Rask Møller og andre forskere også i havet og kiggede efter fisk – både sommer og vinter. (Foto: Eva Egelyng Sigsgaard)

Fisk har fået sværere ved at skjule sig.

I dag kan forskere afsløre, om hornfisk, havørreder, hundestejler eller andre fiskearter har svømmet forbi i et område alene ved hjælp af en kop havvand.

Danske forskere har været pionerer i udviklingen af metoden, hvor man udnytter, at fisk og andre dyr efterlader DNA-spor – også kendt som miljø-DNA (eDNA) – når de svømmer rundt i havet.

I et nyt studie viser forskerne, at metoden er så præcis, at den kan afdække, hvornår på sæsonen forskellige arter svømmer ind i danske farvande.

Miljø-DNA (eDNA)

Miljø-DNA – også kaldet eDNA (environmental DNA) – er DNA, som findes i miljøet – det vil sige i jorden, søer, havet eller luften.

I havet kan fisk for eksempel afsætte sig DNA-spor (eDNA), når de ’skider’, hvis de mister skæl, eller når rester af det slimede lag på deres skind falder af.

Når forskerne finder eDNA i en vandprøve, analyserer de arvematerialet og leder efter gener, som er specifikke for bestemte arter.

Herefter slår de op i fiskedatabaser, hvor forskellige arters genetiske kendetegn er oplistet. På den måde kan de finde ud af, hvilke fiskearter eDNAet stammer fra.

Kilde: Eva Egelyng Sigsgaard

»Vi kan for eksempel se, hvornår hornfiskene ankommer om foråret. Det er også rigtig vigtigt i forhold til at klimaforandringer, fordi nogle arter kommer til landet tidligere end førhen. Det kan vi nu overvåge med eDNA,« forklarer Eva Egelyng Sigsgaard, som er førsteforfatter på det nye studie.

Nem og billig overvågning af fisk

Det smarte ved at overvåge fisk ved hjælp af eDNA er, at det er relativt billigt og nemt, fortæller forskerne, for det kræver ikke andet end at indsamle en dunk havvand.

Hjemme på laboratoriet kan forskerne tjekke vandprøven og se, hvilke fiskearter der har afsat sig DNA-spor i prøven og dermed få overblik over, hvilke arter der findes – og ikke findes – i lokalområdet.

»Normalt bruger man især trawl (store net, red.) til at overvåge fisk. Men man kan ikke bruge trawling helt inde ved kysten, og samtidig koster trawling mange penge. Det betyder, at fiskene kun bliver overvåget én eller nogle få gange om året, og derfor kan man ikke følge fiskebestandene over en kort tidsskala med trawl. Men det viser vi, at man kan gøre med eDNA,« fortæller Eva Egelyng Sigsgaard, som er ph.d.-studerende på Center for GeoGenetik, Statens Naturhistoriske Museum på Københavns Universitet.

Et koldt gys for forskerne

Vandprøverne til det nye studie er indsamlet ved Skovshoved Havn nord for København.

Forskerne ville imidlertid gerne sikre sig, at vandprøverne ikke var misvisende – DNA-sporene skulle helst svare til de fisk, som rent faktisk svømmede rundt ved Skovshoved Havn. Men hvordan tjekker man, hvilke fisk der er tilstede under havoverfladen?

Forskerne trak simpelthen i våddragt, svømmefødder og snorkeludstyr og hoppede i havet. Selv i vintermånederne svømmede de rundt ved Skovshoved Havn og noterede, hvilke fiskearter de fik øje på.

»Det er første gang, at snorkling bruges på vores breddegrader. Hidtil har den slags været anset for at være en tropisk metode. De to metoder (eDNA og snorkling, red.) bekræftede hinanden i dette studie, idet vi stort set fandt de samme arter,« fortæller lektor Peter Rask Møller, der er en af de fiskeeksperter, som snorklede rundt og kiggede efter fisk ved Skovshoved Havn.

fisk Peter dna

Tre af de fisk, som forskerne fandt (og fotograferede), mens de snorklede rundt ved Skovshoved Havn. Til venstre ses en langtornet ulk, øverst til højre en ørred og nedenfor en lubbe. (Fotos: Peter Rask Møller)

DNA afslører hvalhajer

Forskerne har også tidligere publiceret studier fra Grønland, hvor de viser, at eDNA kan bruges til at afdække, hvilke fisk der gemmer sig dybt nede i oceanerne. 

Senest har de også været i Qatar og teste metoden på verdens største fisk – hvalhajen. Her kunne de påvise, at havet ud for Qatars kyst indeholdt masser af DNA-spor fra hvalhajer, som kunne give detaljerede genetiske oplysninger om hvalhajbestanden.

I det nye studie fra Skovshoved går forskerne skridtet videre og påviser, at eDNA-metoden er præcis nok til at kunne fortælle om ændringer i fiskebestandene over korte tidsperioder.

»Vi ved at arter som for eksempel ålekvabben findes i Danmark hele året, og den slags arter fandt vi i eDNA over hele året. Arter som stenbider, ål og hornfisk kommer ind i Øresund om foråret, og det var også først om foråret, at vi fandt eDNA fra dem. Så det bekræfter, at metoden kan bruges til at vise, hvordan fiskene migrerer og flytter sig henover året,« siger Eva Egelyng Sigsgaard.

Med andre ord overlever e-DNAet tilpas længe i havet til, at forskere kan afsløre fisk, som svømmer forbi i et lokalområde. Men de små DNA-rester forsvinder også tilpas hurtigt til, at forskerne ikke finder spor efter fiskene flere måneder efter, at de er svømmet væk fra området.

eDNA er 'hot'

Det nye studie bygger på vandprøver og snorkelture, som er udført over en periode på et år.

24 fiskearter blev fundet med begge metoder, 5 fiskearter blev kun fundet med eDNA-metoden og 3 fiskearter blev kun fundet ved snorkling.

Det var ikke muligt for forskerne, at skelne mellem forskellige arter i torskefamilien og forskellige tobisarter med eDNA-metoden – de udvalgte gener hos arterne mindede simpelthen for meget om hinanden.

Studiet er publiceret i tidsskriftet Marine Biology.

Kilder: Marine Biology, Eva Egelyng Sigsgaard

På Aarhus Universitet er professor Michael Møller Hansen imponeret over sine københavnske forskerkollegers »utrolig omfattende og grundige studie.«

»eDNA er et hot emne, som der forskes i mange steder i verden. I København har de været pionerer med hensyn til at udvikle metoderne, og de er absolut førende inden for feltet,« fortæller Michael Møller Hansen, som er professor ved Institut for Bioscience på Aarhus Universitet og ikke har været en del af det nye studie.

Det danske eDNA-forskningsfelt har sit udspring på Center for GeoGenetik ved Københavns Universitet.

I 2003 offentliggjorde centrets leder, DNA-jægeren Eske Willerslev, og andre forskere, en banebrydende artikel i Science, hvor de fandt titusinder af år gammelt DNA fra mammut, fugle og planter i helt almindelige jordprøver fra Sibirien. Studiet var med til at åbne forskeres øjne for, at man ikke behøver at lede efter knogler og vævsprøver for at finde DNA – levende væsener afsætter også DNA-spor, som ikke blot forsvinder, men kan findes i miljøet omkring os.

»Jeg synes stadigvæk selv, at det er den bedste og største opdagelse, jeg har gjort indtil nu. Det er superfedt, og det er jeg virkelig glad og stolt over, det må jeg sige,« har Eske Willerslev tidligere udtalt til Videnskab.dk.

Håbet er at måle fiskebestande

Forskerne har taget vandprøver hver anden uge gennem et helt år ved Skovshoved Havn - her forskningsassistent Ida Broman Nielsen med vandprøver fra både sommer og vinter. Andre forskere udførte også en times snorkelture cirka hver anden uge igennem et år. (Foto: Eva Egelyng Sigsgaard)  

Senere har forskerne - med adjunkt Philip Francis Thomsen i spidsen - vist, at man også kunne finde og udnytte eDNA i havet.

»I 2012 viste vi for første gang, at eDNA-metoden også fungerede i havet, og at man fandt flere arter med eDNA end med ni andre metoder, som man normalt bruger til at overvåge fisk,« siger Philip Francis Thomsen, som er adjunkt ved Statens Naturhistoriske Museum ved Københavns Universitet og medforfatter til det nye studie.

Et af de helt store mål for havforskere er, at man i fremtiden ikke bare skal kunne tjekke, hvilke fiskearter der er tilstede i et område af havet, men også hvor mange der er.

»Det store håb er, at man en dag kan bruge eDNA til at beregne, hvor mange der er af hver art. Det er den hellige gral, men det er utrolig vanskeligt, og der er stadig lang vej igen. Det svære er at omsætte mængden af eDNA i havet til mængden af fisk,« siger Michael Møller Hansen.

Han forklarer, at mængden af eDNA i en vandprøve for eksempel kan være afhængig af, hvor meget DNA fiskene udskiller, hvor langt en fiskestime er fra stedet, hvor man indsamler vandprøverne eller hvad temperaturen i havet er – DNA bliver nemlig nedbrudt hurtigere om sommeren end om vinteren, forklarer Michael Møller Hansen. Det betyder alt sammen, at det er svært at beregne, hvor stor en fiskebestand er på baggrund af eDNA.

»Det er meget vanskeligt, men det vil være et kæmpe fremskridt, hvis vi kan gøre det en dag. Det nye studie er i hvert fald et godt skridt på vejen, for nu ved vi, at man kan bruge eDNA til at studere den sæsonmæssige variation i de forskellige arter,« slutter Michael Møller Hansen.

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.