Onderzoekers kunnen aan de hand van zeewater zien hoe genetisch divers dolfijnen zijn.
De oceaan zit vol met DNA. Niet alleen in de dieren zelf, maar ook gewoon los in het water. Dieren laten het bijvoorbeeld achter via huidcellen, slijm of poep. Dit losse DNA heet ‘environmental DNA’, oftewel eDNA. Onderzoekers gebruiken het al langer om te ontdekken welke soorten in een gebied leven. Dat is handig bij dieren die moeilijk te vinden zijn, zoals dieren die in heel diep water leven.
Tot nu toe bleef de hoeveelheid informatie die eDNA opbracht vaak beperkt. eDNA kon vooral vertellen dat een soort ergens was. Echter kon eDNA niet goed aangeven hoeveel dieren ergens leven, hoe soorten zich tot elkaar verhouden en hoe groot de genetische variatie binnen een soort is. Vooral die laatste maatstaf is belangrijk: de genetische diversiteit van een soort zegt iets over de gezondheid en veerkracht van een populatie.
Een nieuwe studie in Frontiers in Marine Science laat nu zien dat het eDNA in zeewater ook daarvoor bruikbaar kan zijn. Hoofdonderzoeker Frederick Archer van NOAA/NMFS Southwest Fisheries Science Center zegt: “Wij laten zien dat eDNA gebruikt kan worden om de genetische diversiteit te schatten van dolfijnen die in grote groepen leven en zeer grote populaties hebben.”
Zeemonsters
Voor het onderzoek volgden wetenschappers in oktober en december 2021 vijftien dolfijnengroepen met kleine boten. Dat deden ze in de buurt van dolfijnen die rondom Santa Catalina Island leefden, voor de kust van Californië. Ze richtten zich op drie soorten die daar veel voorkomen: gewone dolfijnen, tuimelaars en grampers. Telkens wanneer de onderzoekers een school tegenkwamen namen ze zeewatermonsters aan het oppervlak. Dat deden ze binnen tien meter van de dieren. In totaal verzamelden ze zo 126 monsters.
In het laboratorium werd het mitochondriale DNA uit het water gehaald en gelezen. Mitochondriaal DNA is DNA dat vaak wordt gebruikt om verwantschap en variatie tussen dieren te bekijken. Daarna vergeleken de onderzoekers de gevonden DNA-varianten met openbare databanken en DNA uit een eigen database.
Dat leverde veel informatie op. In totaal vonden de onderzoekers 836 mitochondriale DNA-varianten. Een groot deel daarvan kwam van walvisachtigen, waaronder tandwalvissen zoals dolfijnen. Uiteindelijk konden 240 DNA-varianten betrouwbaar worden gekoppeld aan de onderzochte dolfijnensoorten.
De uitkomst was niet bij alle soorten hetzelfde. De gewone dolfijn had verreweg de grootste genetische diversiteit. Grampers en tuimelaars lieten echter veel minder genetische variatie zien.
Genetische diversiteit
De genetische diversiteit van een soort geldt dus als een belangrijke graadmeter. Een populatie met meer genetische variatie heeft vaak meer mogelijkheden om zich aan te passen aan veranderingen. Denk aan warmer water, minder voedsel, vervuiling of verstoring door geluid onder water.
Tot nu toe was het echter lastig om de genetische diversiteit van een soort te onderzoeken bij dolfijnen. Onderzoekers moesten vaak weefselmonsters nemen. Die zijn heel ingrijpend voor het dier zelf, maar kosten daarnaast ook veel tijd en geld. Het verzamelen van eDNA is minder ingrijpend.
Echter komt het gebruik van eDNA wel met een nadeel: je hebt veel meer monsters nodig. De onderzoekers berekenden dat je in veel gevallen ongeveer 60 tot 72 liter zeewater nodig hebt om iets zinnigs te kunnen zeggen over de genetische diversiteit. Echter verschilt dat per soort. Dat komt doordat niet alle soorten evenveel DNA achterlaten.
Daarvoor zijn een hoop redenen te noemen, waaronder de watertemperatuur en het zoutgehalte van het water. Daarnaast speelt ook het gedrag van een soort een grote rol. Als soorten veel bewegen en regelmatig poepen kan dat ervoor zorgen dat ze daardoor sneller eDNA achterlaten in het water.
Populaties volgen
De studie laat vooral zien dat eDNA voor meer gebruikt kan worden dan ‘alleen’ het vinden van soorten. Het kan ook helpen om de gezondheid van populaties beter te volgen. Dat is vooral belangrijk voor diersoorten die veel last hebben van mensen, zoals dieren die in drukke kustzones leven of op plekken met veel scheepvaart en vervuiling.
Volgens Archer is het daarom nu zaak om eDNA-meetprogramma’s zo snel mogelijk op te zetten. “Het zou goed zijn om zo snel mogelijk te beginnen met het monitoren van het eDNA in het zeewater”, zegt hij. “Zo kunnen we zien hoe de soortensamenstelling in gebieden door het jaar heen verandert, ook wat betreft zeldzamere soorten die we bij visuele tellingen niet vaak zien.”
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Dolfijnen praten harder als het lawaaiig wordt, maar lang niet hard genoeg en Vrienden met vreemden? Bonobo’s en dolfijnen slopen een hardnekkige mythe over samenwerking . Of lees dit artikel: Dolfijn Mimmo koos voor Venetië: hoe een dolfijn zich kan redden in een drukke stad .
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
