Med ett enda prov av vatten eller jord kan forskare analysera DNA från allt som lever i den miljön. Under sin forskning har Ph.D. kandidat Beilun Zhao upptäckte ett sätt att analysera inte bara typen av art, utan också åldern på arten i ett vattenprov. Metoden visade sin första framgång med den stora dammsnigeln och är första steget till en helt ny värld av miljöforskning.

Varje levande varelse lämnar efter sig spår av DNA vart de än går. Det betyder att man med ett enda prov av luft, jord eller vatten kan se vilka djur som lever i den miljön. Fram till nu har analysen av detta så kallade miljö-DNA (eDNA) bara gett information om vilken typ av arter som lever i den miljön. Zhao upptäckte en ny metod för att även få information om åldern på arterna som lever i en vattenmiljö.

"Detta går långt utöver närvaron eller frånvaron av en art," säger professor i miljöbiologi och promotor för Zhao, Peter van Bodegom. "Information om en grupps ålder är väsentlig i många bevarande- och ekologiska studier. Vi vill veta hur arten beter sig, hur populationen utvecklas och om den reproducerar sig. Minskar eller förbättras gruppen och är vårt bevarande eller restaureringsinsatser faktiskt framgångsrika?"

Början på en ny era inom miljöforskning

Zhao använde en metod för att få information om den stora dammsnigelns olika ålderskategorier. "För första gången kunde vi skilja åldersklasser från ett vattenprov," säger Zhao. "För tillfället har vi bara testat det med denna enda art av sniglar. Men det faktum att det är möjligt ger en massa nya forskningsmöjligheter."

Den stora dammsnigeln är en mycket vanlig art i vattenmiljöer, vilket gör den till ett bra exempel att forska på. "I vår forskning har åldersklasserna separerats i vattentankar. Därefter måste vi titta på hur vi kan analysera åldersklasserna när de är alla tillsammans. För närvarande har vi bara testat fyra åldersklasser, så vi vill säkert öka detta. Och då måste vi förstås ta det längre och titta på olika sorters arter att tillämpa metoden på."

För att få information om ålder analyserade Zhao en sorts DNA-modifiering som kallas metylering. Med denna metod tittade hon på eDNA-metyleringen av arten i fyra åldersklasser. Det är möjligt eftersom djur lämnar ett annat metyleringsmönster av eDNA beroende på deras ålder.

"Denna metod skulle så småningom också kunna användas för att spåra sjukdomar och anpassningar orsakade av miljöförändringar. Till exempel när temperaturen ändras förändras också metyleringen i vår kropp."

Ett nytt verktyg i eDNA-verktygslådan

Båda promotorerna för Zhao, Van Bodegom och biträdande professorn Krijn Trimbos har arbetat med eDNA i flera år och är mycket exalterade över upptäckten. "eDNA-verktygslådan har hållit sig ganska stabil under de senaste tio av femton åren", säger Trimbos. "Detta öppnar en helt ny riktning som man kan tillämpa på miljö- och ekologiska studier och fylla i den information som saknas. Ålder är en så central egenskap hos populationerna som byggs upp. Om man en dag kan lägga till hälsa till det får man en väldigt djup insikt om hur arten mår."

Pågående forskning med eDNA ger redan möjlighet att forska arter på ett mer djur- och miljövänligt sätt. "Istället för att behöva gå igenom ett specifikt bioövervakningssystem, som att försöka fånga all fisk som finns i miljön, kan du ta ett prov och veta allt", säger Trimbos. "Med den extra informationen om ålder blir detta enklare och mycket mer komplett."

Zhao är mycket exalterad över ytterligare forskning om denna metod. "Det är första gången som vi kan hitta information utöver arten. Det är väldigt intressant. Och den här tekniken är också väldigt billig så den kan användas brett. Det är ganska motsägelsefullt att fånga och skada arten när man vill få information om dem för en miljöstudie. Med eDNA i allmänhet och denna extra metod kan forskningen göras mycket lättare utan att skada fisken." + Utforska vidare

Använda DNA för att leta efter fiskarter