Tidlig oppdagelse av nye landlevende fremmede arter. Resultater fra DNA-metastrekkoding av insekter og edderkoppdyr i 2023
Abstract
Jacobsen, R. M., Davey, M., Endrestøl, A., Fossøy, F. & Åström, J. 2024.Tidlig oppdagelse av nye landlevende fremmede arter. Resultater fra DNA-metastrekkoding av insekter og edderkoppdyr i 2023. NINA Datarapport 1. Norsk institutt for naturforskning. https://hdl.handle.net/11250/3165181
Siden 2018 har Norsk institutt for naturforskning gjennomført en årlig overvåking av 25 ruter i Sørøst-Norge, der hovedformålet er å oppdage nye fremmede arter i tidlig etableringsfase i norsk natur. Landlevende karplanter og leddyr (hovedsakelig insekter, men også noen edderkoppdyr og noen få spretthaler og andre leddyr) kartlegges i hver rute. Her rapporteres kun resultatene fra kartlegging av leddyr i 2023. Insekter og edderkoppdyr samles inn med en malaisefelle i hver rute som settes opp i mai og tas ned i september, med fire tømminger. Dette gir totalt 100 malaisefelleprøver.
Leddyr identifiseres ved DNA-metastrekkoding. DNA ekstraheres ved lysering av fellematerialet, deretter oppkopieres det mitokondrielle genet COI i PCR, før sekvensering på en Illumina NovaSeq-plattform. De resulterende sekvensene filtreres, feilrettes og kvalitetssikres, og ASVer (amplicon sequence variants) genereres. ASvene klassifiseres med programmet RDP-Classifier, som er en «Bayesisk sannsynlighetsestimator». Dette programmet bruker en trenet database utviklet ved NINA til å klassifisere ASVene til art basert på referansesekvenser. ASVene og klassifiseringen kvalitetssikres og gis en vurdering av konfidens for artsklassifiseringen. Kun ASVer med klassifisering som vurderes til høy eller moderat artskonfidens rapporteres.
Artslistene sjekkes deretter mot den norske fremmedartslista, norsk artsnavnebase, GBIF sin globale forekomstdata og fire europeiske lister over fremmede arter. Deretter fordeles artsfunnene på følgende kategorier; (1) norske arter; forekommer i artsnavnebasen, men ikke på den norske fremmedartslista, (2) kjente fremmede arter; forekommer i artsnavnebasen og på den norske fremmedartslista, (3) fennoskandiske arter; forekommer ikke i artsnavnebasen, men er påvist i Fennoskandia og (4) potensielt nye fremmede arter; forekommer ikke i artsnavnebasen og er heller ikke påvist i Fennoskandia, eller er registrert i Fennoskandia eller Europa som fremmedart.
I malaisefelleprøvene fra feltsesongen 2023 ble det påvist 18 kjente fremmedarter, 70 potensielt nye fremmedarter og 160 potensielt uregistrerte norske arter (fennoskandiske arter). Blant de kjente fremmedartene var det to arter med svært høy økologisk risiko (gulrotvevkjerring og harlekinmarihøne), samt to dørstokkarter som foreløpig ikke har selvstendig reproduserende bestander i norsk natur (bladtegen Deraeocoris flavilinea og snyltevepsen Dacnusa sibirica). Blant de 70 potensielt nye fremmede artene var de to dominerende artsgruppene tovinger (Diptera) med 38 arter og veps (Hymenoptera) med 21 arter. Potensielt nye fremmedarter påvist med DNA-metastrekkoding bør verifiseres ved å finne individet i prøven der arten ble påvist og bekrefte artsbestemmelsen ved morfologisk identifisering. Deretter bør nye fremmedarter risikovurderes, før man kan vurdere om det kreves rask respons i form av tiltak for kontroll eller utryddelse. Jacobsen, R. M., Davey, M., Endrestøl, A., Fossøy, F. & Åström, J.2024. Early detection of new terrestrial alien species. Results from DNA-metabarcoding of athropods in 2023. NINA Datareport 1. Norwegian Institute for Nature Research. https://hdl.handle.net/11250/3165181
Since 2018, a yearly survey of 25 plots in Southeast Norway has been carried out by the Norwegian Institute for Nature Research, with the main purpose of finding new alien species in early establishment phase in Norwegian nature. Terrestrial vascular plants and arthropods (mainly insects, but also some arachnids and a few collembolans and other arthropods) are surveyed in each plot. This is a report of the results from surveys of arthropods in 2023. Arthropods are sampled with one malaise trap in each plot, which is put up in May and taken down in September, and emptied four times for a total of 100 samples.
Arthropods are identified by DNA-metabarcoding. DNA is extracted by lysis of the sample, the mitochondrial COI gene is amplified by PCR and sequenced on an Illumina NovaSeq platform. The resulting se quences are filtered, corrected and quality controlled. ASVs (amplicon sequence variants) are generated and classified with an RDP-Classifier, which is a Bayesian probability estimator. The program uses a trained database developed at NINA to classify the ASVs to species based on reference sequences. This classification is quality controlled and each classified ASV is given an assessment of confidence in the species classification. Only ASVs classified to species with high or moderate confidence are reported here.
The species lists are then checked against the Norwegian alien species list, the Norwegian species name list, GBIF global species occurrence records and four European lists of alien species. Then the species are sorted into the following categories; (1) Norwegian species; registered in the Norwegian species name list, but not in the Norwegian alien species list, (2) known alien species; registered in the Norwegian species name list and in the Norwegian alien species list, (3) Fennoscandian species; not registered in the Norwegian species name list, but have been registered from other countries in Fennoscandia, and (4) potentially new alien species; not registered in the Norwegian species name list, not registered from other countries in Fennoscandia or registered as an alien species in Fennoscandia or Europe.
In the malaise trap samples from 2023, 18 known alien species were detected, as well as 70 potentially new alien species and 160 potentially unregistered Norwegian species (Fennoscandian species). Among the known alien species there were to species with very high ecological risk (the harvestman Opilio canes trinii and the lady bug Harmonia axyridis) and two doorknocker species which are currently not considered to be established in Norwegian nature (the true bug Deraeocoris flavilinea and the parasitoid wasp Dacnusa sibirica). Among the potentially new alien species, the dominating species groups were Diptera with 38 species and Hymenoptera with 21 species. Potentially new alien species detected with DNA-metabarcoding should be checked by finding the individuals in the relevant samples and verifying the species classification by morphological identification. New alien species should also be risk assessed, in order to properly consider whether the species entails a rapid response to control or eradicate the species.