Från fisk till ryggradslösa: multi-markör eDNA-metabarcoding för övervakning av våtmarksbiodiversitet och icke-inhemska arter i Macao SAR Kina

Varför dolt DNA i vatten betyder något för stadslivet

I en stad lika tätbefolkad som Macao är det lätt att glömma att livet också frodas under ytan. De kvarvarande dammarna, floderna och kustnära grundvattnen stödjer tyst fiskar, krabbor, snäckor, insekter och till och med flyttfåglar. Denna studie visar hur spår av genetiskt material som flyter i vattnet—kallat miljö-DNA eller eDNA—kan avslöja en detaljerad bild av den undervattensvärlden. Genom att läsa detta genetiska ”fingeravtryck” kan forskare följa inhemska djur, upptäcka invasiva arter och vägleda beslut om hur man skyddar urbana våtmarker som krymper och utsätts för kraftigt mänskligt tryck.

Stadens våtmarker under press

Macao ligger vid kanten av Pearl River-estuaret, där flodvatten och hav ständigt blandas. Historiskt sett stödde detta omfattande våtmarker, men snabb urban tillväxt och markuppfyllnad har utraderat omkring hälften av dem. De kvarvarande våtmarkerna är nu små, fragmenterade fickor inklämda mellan tät bebyggelse och livliga kajer. Trots sin storlek hjälper de till att kontrollera översvämningar, filtrera föroreningar, stödja fiskenäringar och fungera som viktiga uppehållsställen för flyttfåglar som färdas längs East Asian–Australasian Flyway. Med nya planeringsregler som slutligen drar gränser mellan byggzoner och skyddade områden finns ett akut behov av att förstå vilka arter som fortfarande lever i dessa spridda vattenområden.

Att läsa liv från ett glas vatten

Traditionella fältskattningar i grumliga, svåråtkomliga vatten missar ofta skygga, sällsynta eller nattaktiva arter och kan vara kostsamma och störande. I detta projekt valde forskarna ett annat angreppssätt: istället för att jaga djuren provtogs själva vattnet. Från nio våtmarksplatser—allt från inlandets reservoarer till öppna kustlaguner—och både sommar och vinter samlade de vattenprover och fångade de mikroskopiska fragment av hud, fjäll, avföring och annat material som organismer lämnar efter sig. I laboratoriet fokuserade de på tre delar av genetisk kod som fungerar som streckkoder för olika djurgrupper, vilket gör det möjligt för datorer att matcha miljoner DNA-sekvenser med kända arter i globala databaser.

Vem lever var i Macaos vatten

eDNA-undersökningen avslöjade en rik ensemble: 85 fiskarter, 9 andra ryggradsdjur och 298 ryggradslösa arter, från insekter och maskar till snäckor och små planktonorganismer. Olika delar av Macao hyste tydligt skilda samhällen. Den enda fullt skyddade färskvattensreservoaren, till exempel, hade en liten men unik grupp inhemska fiskar som nästan inte fanns någon annanstans i staden. Större eller mer sammanlänkade våtmarker, särskilt längs kusten, stödde i stort sett betydligt fler arter. När teamet jämförde inlandet och kustområdena såg de klara skillnader i vilka arter som förekom, vilket speglar kontrasterande förhållanden som salthalt, vattenrörelse och näringsnivåer.

Invasiva gäster och skiftande årstider

Inte alla upptäckta invånare hörde hemma där. Studien fann 18 icke-inhemska fiskarter, inklusive flera kända invasörer som är vanliga i fiskodlingar, akvarier eller vid rituella utsättningar. Vissa platser med öppen allmän tillgång och intensiv rekreation dominerades av dessa utländska arter, medan en strikt kontrollerad reservoar förblev fri från dem. Detta tyder på att mänsklig aktivitet, snarare än enbart geografi, bidrar till att sprida icke-inhemska arter och utjämna fiskgemenskaperna i Macao. Däremot visade ryggradslösa djur—särskilt rörliga grupper såsom insekter, kräftdjur och snäckor—uttalade säsongsvariationer i kustnära våtmarker, troligen som svar på förändrad salthalt, flöden och temperatur mellan våt- och torrsäsong. Inlandets ryggradslösa samhällen var relativt stabila över året.

Vad vi fortfarande inte kan se

Trots den imponerande artlistan visade studien också hur mycket som fortfarande är dolt. Mer än hälften av de ryggradslösa DNA-sekvenserna kunde inte säkert matchas till kända arter eftersom referensdatabaserna för regionen är ofullständiga. När forskarna jämförde sina eDNA-resultat med årsvis traditionella fältobservationer i samma område överlappade endast 76 arter. Varje metod fångade olika delar av det verkliga samhället, vilket belyser både styrkan och de nuvarande blinda fläckarna i DNA-baserad övervakning.

Vad detta betyder för stadens natur

För en icke-specialist är huvudbudskapet att några liter vatten nu kan berätta vilka arter som använder en våtmark, hur mänskliga handlingar förändrar dessa gemenskaper och var sårbart inhemskt liv fortfarande håller sig kvar. I Macao har eDNA blottlagt både en oroande spridning av icke-inhemska fiskar och den fortsatta förekomsten av unika lokala arter som är beroende av små, fragmenterade tillflyktsorter. Författarna argumenterar för att städer bör kombinera eDNA-undersökningar med traditionellt fältarbete, investera i bättre lokala DNA-referensbibliotek och bredda provtagningen till sediment och andra material. Sådana åtgärder kommer att ge en mer fullständig och snabbare bild av urban biologisk mångfald, vilket hjälper planerare och samhällen att besluta om hur man återställer sambandet mellan områden, hejdar invasiva arter och skyddar det tysta men viktiga livet i deras kvarvarande våtmarker.

Citering: Leong, M.K., Lau, I.H., Costa, F.O. et al. From fish to invertebrates: multi-marker eDNA metabarcoding for monitoring wetland biodiversity and non-indigenous species in Macao SAR China. Sci Rep 16, 9309 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39652-8

Nyckelord: urbana våtmarker, miljöövervaknings-DNA, biologisk mångfaldsövervakning, invasiva arter, Macao Pearl River-estuarium