Spinnen spinnen webben om prooien te vangen. Ze leggen ook een schat aan DNA vast

By | February 6, 2024

Morten Allentoft

Joshua Newton, een promovendus aan de Curtin University’s School of Molecular and Life Sciences in de buurt van Perth, verzamelt een gouden spinnenweb.

Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.



CNN

Spinnen spinnen zijden web om vliegen en andere kleine prooien te vangen. Ze vangen ook een schat aan DNA uit de omgeving, een verborgen hulpbron die volgens Australische wetenschappers kan worden gebruikt om bedreigde dieren op te sporen en ecosystemen te monitoren.

Spinnenwebben verzameld op twee locaties rond Perth in West-Australië – Perth Zoo en het Karakamia Forest Reserve – onthulden de genetische handtekening van 93 dieren, waaronder inheemse kangoeroes en koala’s, evenals in gevangenschap levende olifanten en zebra’s, volgens een rapport dat vorige week werd gepubliceerd. in het tijdschrift iScience.

Volgens Joshua Newton, co-auteur van het onderzoek en promovendus aan de School of Molecular and Life Sciences van Curtin University, nabij Perth, zouden spinnenwebben een nuttige manier kunnen zijn om de dieren om ons heen in de gaten te houden.

“Deze netwerken, die vaak over het hoofd worden gezien in biodiversiteitsstudies, bleken reservoirs van genetische informatie te zijn”, aldus Newton in een persbericht.

“Omdat er slechts sporen van DNA nodig zijn om dieren te identificeren, kan deze kosteneffectieve en niet-invasieve methode de manier waarop we onze terrestrische biodiversiteit onderzoeken en beschermen fundamenteel veranderen.”

Jozua Newton

De onderzoekers verzamelden webben van verschillende spinnensoorten, waaronder de hier afgebeelde Austracantha minax.

Alle organismen laten DNA-fragmenten achter in de vorm van huidcellen, haar of lichaamsvloeistoffen. Dit genetische materiaal wordt omgevings-DNA of eDNA genoemd.

Wetenschappers konden dierlijk DNA in de lucht detecteren. In twee proof-of-concept-studies die in 2022 werden gepubliceerd, werd het DNA van verschillende dieren teruggevonden uit luchtmonsters die waren verzameld in de dierentuin van Kopenhagen in Denemarken en het Hamerton Zoo Park in het Verenigd Koninkrijk.

Het Australische onderzoek gaat nog een stap verder en elimineert de noodzaak om apparatuur zoals ventilatoren of luchtfilters te gebruiken voor het verzamelen van monsters.

Netten, zeggen de auteurs, “zijn alomtegenwoordig in veel natuurlijke en antropogene omgevingen, komen voor in een reeks microhabitats over de hele wereld en worden inherent gebruikt als vangplaten.”

Bovendien zijn spinnenwebben heel gemakkelijk te verzamelen, zei Newton. “Ik vergelijk het met het moment waarop prinses Fiona in Shrek een spinnenweb-feezijde voor Shrek maakt. Ze pakt gewoon een stok en pakt alles in. Dat is eigenlijk wat ik doe”, legde hij uit. ‘Ik breng het terug naar het laboratorium en dan halen we het DNA eruit met behulp van normale extractiemethoden.’

Technieken waarbij gebruik wordt gemaakt van eDNA hebben al een grote impact gehad op verschillende gebieden van wetenschappelijk onderzoek. Archeologen gebruiken eDNA dat in grotbodems is gevonden om de populaties van oude mensen te begrijpen, terwijl eDNA uit kernen van de Arctische aarde heeft onthuld waar mammoeten en andere dieren uit de ijstijd ooit rondzwierven.

Het wordt gebruikt bij natuurbehoud en de techniek werd gebruikt bij de herontdekking van de blinde goudmol, die werd gevonden met behulp van eDNA, 87 jaar nadat natuurexperts vreesden dat de soort was uitgestorven.

Soortgelijke technieken worden gebruikt om eDNA in afvalwater te bemonsteren om ziekten zoals Covid-19 in menselijke populaties op te sporen en te volgen.

Jozua Newton

Met behulp van het DNA uit de lucht dat uit de spinnenwebben werd verzameld, konden de onderzoekers dieren met verschillend gedrag en verschillende levensstijlen identificeren.

Elizabeth Clare, een professor op de biologieafdeling van de York University in Ontario, Canada, die een van de eDNA-bemonsteringsstudies uit 2022 leidde maar niet bij dit onderzoek betrokken was, zei dat ze dol is op het idee om spinnenwebben te gebruiken.

“Het is heerlijk niet-invasief (tenzij je de spin bent!). Het verbaast me helemaal niet dat het werkt”, zei ze via e-mail.

“We blijven eDNA uit luchtbronnen nastreven en ik denk dat zodra we de methoden verduidelijken, eDNA uit de lucht uiterst succesvol zal zijn,” voegde ze eraan toe.

Wezens groot en klein

In de Perth Zoo varieerden de ontdekte soorten van dwergzijdeaapjes tot Aziatische olifanten. Op beide locaties, de dierentuin en het Karakamia-bosreservaat, konden ze dieren ontdekken met verschillende gedragingen en levensstijlen, waaronder de boomborstelstaartbuidelrat, op de grond levende dieren zoals de giraffe, nachtdieren en dieren met vacht, veren, schubben en blote huid.

In de dierentuin (61) werden bijna twee keer zoveel soorten waargenomen als in het bos (32). De auteurs zeggen dat dit verschil waarschijnlijk is omdat de hogere dichtheid van dieren in de dierentuin de kans op detectie vergroot.

De verschillende soorten verzamelde spinnenwebben kunnen ook van invloed zijn op het type en de hoeveelheid verzameld DNA, aldus de studie.

In het Karakamia-bosgebied, 50 kilometer (31 mijl) van de dierentuin, verzamelde het team extra tweedimensionale bolwebben van de spinnenfamilies Araneidae en Phonognathidae.

Daarentegen waren de meeste webben die in de Perth Zoo werden verzameld afkomstig van de families Desidae en Theridiidae, beide met verwarde, onregelmatige webarrangementen.

Newton zei dat verschillende soorten netwerken geschikt kunnen zijn voor bepaalde soorten analyses.

“Veel bolspinnen ontmantelen hun web ‘s ochtends en bouwen het vervolgens ‘s nachts weer op”, zei hij, waardoor wetenschappers gedurende een bepaalde periode DNA konden verzamelen.

Vervolgens zal het team zien hoe spinnenwebben zich verhouden tot andere materialen die eDNA absorberen of verzamelen, inclusief grond en water.

“Ik denk dat de grote onbekende voor veel hiervan is hoe ver DNA reist.”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *