Genetisk strekkoding av marine virvelløse dyr gjennom NorBOL: hvor langt har vi kommet, og hvor mye gjenstår?

Disse resultatene, som ble presentert som poster 422 på den syvende IBOL-konferansen, gir et øyeblikksbilde på hvor langt vi har kommet i å bygge et kvalitetssikret strekkodebibliotek for marine virvelløse dyr (børstemark, pigghuder, krepsdyr, nesledyr, bløtdyr etc.) i fra Norge og tilstøtende områder (særlig Sverige, vi har samarbeidet mye med kollegaer i Gøteborg).

Før vi kunne sette i gang for alvor, måtte vi skaffe egnet materiale. Marint museumsmateriale er stort sett fiksert på formalin, som ødelegger DNA. Vi har derfor arrangert og deltatt på mange innsamlingstokt, og samarbeider også med store prosjekter som MAREANO og ulike miljøkartleggingsaktører for å skaffe prøver. Slik har vi de siste årene bygget opp store samlinger av spritfiksert materiale ved UM. Vi har også noen utfordringer med strekkodingsmetodikken; de såkalt «universelle» primerne som brukes i sekvenseringen har varierende suksessrate, og på enkelte dyregrupper vil det være nødvendig å inkludere andre markører (DNA-segmenter) enn standarden, som er cox1-segmentet.

Nå har vi – sammen med våre samarbeidspartnere – sendt inn over 8000 prøver til sekvensering. Av disse har vi fått sekvenser på 62 % av prøvene, og omkring 75 % av det vi kan kalle morfo-arter: dyr som vi enten kan identifisere til kjente arter basert på litteraturen, eller som vi midlertidig grupperer til «art A», «art B» etc. fordi vi ser at de skiller seg i fra de kjente artene.

Vi gjorde opp status for enkelte grupper i forhold til antallet kjente arter som finnes i Norge (basert på Artsdatabanken sine lister), og som du kan se er vi godt i gang på en del grupper – men det er fortsatt mye å ta tak i.

Hva er strekkodet?

Det som ikke vises på denne figuren er de 2800 prøvene som vi ikke har fått strekkoder på med de gjeldene metodene, og de av prøvene som har fått strekkode, men som ikke har navn som korresponderer med Artsdatabanken sine lister over arter i Norge (dette kan skyldes f.eks. at arten ikke er registrert her, at den er ny for vitenskapen, eller at prøven vår ikke har blitt identifisert helt til art enda).

Her er to eksempler på observasjoner som bør følges opp med taksonomisk utredning:

Først ut er en stor sjøstjerne i fra slekten Diplopteraster. I fra Norge har tre individer av D. multipes blitt strekkodet. Når strekkodene for disse dyrene sammenlignes med andre i den store BOLD-basen så er de identiske med strekkoder som er produsert av andre marinbiologiske laboratorier, men som er identifisert med fem ulike artsnavn basert på morfologien.

Diplopteraster

Dette er verdt å se nærmere på – er de fem artene egentlig bare én vidt utbredt art, som vitenskapelige kulturer i ulike land har forstått som ulike arter, særegne for sin geografiske region? Eller er det den genetiske markøren vi har brukt som ikke klarer å skille mellom faktiske arter i denne gruppen? Slike spørsmål krever nærmere undersøkelser med taksonomiske studier, der det fysiske materialet som artsforståelsen er basert på kan studeres med kritisk blikk på den vitenskapelige litteraturen. I tillegg bør slike vurderinger av artsstatus helst ha data fra andre genetiske markører slik at både strekkoder og morfologiske karakterer kan vurderes i nytt lys. Noen ganger kan uoverensstemmende artsnavn for identiske strekkoder ganske enkelt skyldes menneskelig feil, – at den som navnsatte en strekkode tok feil i sin artsbestemmelse basert på morfologiske karakterer.

I det neste eksemplet har vi en antatt art med overraskende stor genetisk variasjon i det strekkodede materialet. Spørsmålet blir da om børstemarken Ophelina cylindricaudata i realiteten består av flere ulike arter. Det ser ut for at de genetiske gruppene som framkommer av strekkodedata kan kobles til ulike habitater som markene lever i.

Ophelina

Igjen viser det seg et behov for nærmere taksonomiske, økologiske og evolusjonsbiologiske studier. Etterhvert er det ikke lengre uvanlig at nærmere studier av såkalt kryptiske arter først «avsløres» med strekkoder og ved nærmere studier kan vise seg å også ha morfologiske kjennetegn som skiller dem fra sine nærmeste slektninger.

Tilsvarende problemer som disse to eksemplene finnes det mange av. De viser at det er langt igjen til en presis og korrekt forståelse av artsmangfoldet i marine miljøer. Men med strekkoding kan vi finne hvor problemene befinner seg og slik sett identifisere behovene for videre arbeid. Selvfølgelig må vi heller ikke glemme at kvalitetssikrede strekkoder også gir vidtrekkende muligheter for så vel biologer som andre profesjoner for å identifisere organismetyper med stor presisjon, enten de foreligger som levende, døde, eller som DNA-spor.

Katrine Kongshavn, Jon A. Kongsrud, Tom Alvestad, Endre Willassen, Universitetsmuseet i Bergen, avdeling for naturhistorie.

Disse resultatene ble presentert på 7th International Barcode of Life Conference, Sør-Afrika, 2017.