Genetische biomonitoring zit in de lift. DNA-sporen die planten, dieren en schimmels in hun omgeving achterlaten, zijn te gebruiken om te bepalen hoe ecosystemen eraan toe zijn. Dit werkt sneller, goedkoper en nauwkeuriger dan het determineren van complete organismen, zoals tot nu toe gebeurt. Naturalis is initiatiefnemer en partner van BioMon - Netherlands Center for Genetic Biomonitoring Assessment, samen met KWR Watercycle Research, de Universiteit Leiden en BaseClear. De omvangrijke DNA-bibliotheek van Naturalis dient als referentie bij het meten van de kwaliteit van water, bodem en lucht op basis van DNA-sporen.
In de praktijk
Voor tal van maatschappelijke toepassingen is genetische biomonitoring inzetbaar. Zo kunnen er soorten mee worden opgespoord die overlast veroorzaken. Denk aan rivierkreeften: roofzuchtige zoetwaterbewoners die de inheemse fauna bedreigen en met hun graafgedrag dijken ondermijnen. Ook werkt genetische biomonitoring bij het in kaart brengen van effecten van maatregelen zoals zandsuppleties, rivierherstel en vispassages op de lokale flora en fauna. Voor natuurbeschermingsdoeleinden kunnen er zeldzame soorten en indicatorsoorten mee worden opgespoord. En het aantonen van giftige algen, ziekteverwekkers of andere schadelijke organismen helpt in het waarborgen van de volksgezondheid.
Het schoonstewater
Genetische biomonitoring is bijvoorbeeld ook een krachtige methode om te onderzoeken waar in Nederland het schoonste oppervlaktewater is. Dat ontdekken tv-presentatoren Diederik Jekel en Elisabeth van Nimwegen in het populair wetenschappelijk programma De Kennis van Nu. In de laatste zes minuten bezoeken ze het Naturalis-lab, waar onderzoekers laten zien hoe DNA hierbij helpt.
Kennisontwikkeling
Naast praktische toepassingen staat de innovatieve aanpak van genetische biomonitoring hoog op de ladder van wetenschappelijke kennisontwikkeling. Zo worden er DNA-technieken mee geoptimaliseerd. Opslag en verwerking van de enorme hoeveelheid data die uit de analyses voortkomt, vraagt om de nodige investeringen in bioinformatica en statistische methoden. Ook zijn met genetische biomonitoring hele leefgemeenschappen relatief eenvoudig in kaart te brengen, iets wat met traditionele inventarisaties nagenoeg ondenkbaar is. En de effectiviteit van bestaande en nieuwe indicatoren voor beoordeling van de kwaliteit van ecosystemen kunnen ermee tegen elkaar worden afgezet. Al met al is genetische biomonitoring een vliegwiel voor de wetenschapsbeoefening.
Genetische biomonitoring
Bij biomonitoring gebruiken onderzoekers levende organismen om te bepalen hoe de leefomgeving eraan toe is. Zo is aanwezigheid van de darmbacterie E. coli voor waterbeheerders een indicatie van vervuild oppervlaktewater. De genetische variant - genetische biomonitoring - kijkt niet naar het fysieke voorkomen van planten en dieren, maar naar een afgeleide hiervan: het DNA. Alle organismen bevatten DNA: in hun huidcellen, maar bijvoorbeeld ook in hun poep en slijm. Ze laten DNA-sporen achter in de omgeving. Genetische monitoring meet die sporen, en koppelt ze met behulp van een DNA-bibliotheek aan de soorten die ze hebben geproduceerd. Zo ontstaat een tool die moet leiden tot nieuwe inzichten voor duurzaam beheer. Daarnaast is het genetisch archief een krachtig middel om de rijkdom aan soorten op aarde vast te leggen, nodig voor daadkrachtige bescherming.