Environmental DNA (eDNA) for the Detection of Marine Vertebrate Diversity in Maltese Waters
Resumo em português
Contexto/Objetivos: O DNA ambiental (eDNA) é cada vez mais reconhecido como uma poderosa ferramenta molecular para o monitoramento da biodiversidade, permitindo a detecção de espécies por meio de material genético residual encontrado em amostras ambientais. Este estudo investiga a utilidade da análise de eDNA para identificar espécies marinhas vertebradas no Mediterrâneo central, com foco em táxons que atuam como indicadores ecológicos dos ecossistemas locais. Métodos: Amostras de água do mar foram coletadas em nove locais ao redor das Ilhas Maltesas entre maio e agosto de 2021, em profundidades variando de 2 a 5 m. As amostras foram filtradas e o DNA foi extraído, amplificado e sequenciado. As sequências resultantes foram processadas por um pipeline bioinformático, agrupadas em unidades taxonômicas operacionais moleculares (MOTUs) e receberam atribuições taxonômicas utilizando bancos de dados de referência. Resultados: Este estudo detectou 70 MOTUs, incluindo espécies ecologicamente importantes como a tartaruga-cabeçuda (Caretta caretta), o golfinho-listrado (Stenella coeruleoalba) e o golfinho-nariz-de-garrafa (Tursiops truncatus), ressaltando a eficácia do método na detecção de táxons de valor para conservação. Adicionalmente, detectamos diversos táxons pouco observados das famílias Blenniidae e Gobiidae e espécies de águas profundas ou raramente encontradas, como a lua (Mola mola), o liro-mole (Schedophilus medusophagus), a garoupa-de-haifa (Hyporthodus haifensis) e o "madeira lantern fish" (Ceratoscopelus maderensis). Também foi detectado eDNA do peixe-coelho-escuro (Siganus luridus), espécie invasora, e do peixe-lapa (Cyclopterus lumpus), nunca antes registrado nas águas maltesas. A detecção deste último destaca o potencial da metodologia como ferramenta de detecção precoce para invasões biológicas. Conclusões: Esses achados apoiam a integração da vigilância por eDNA em programas de monitoramento da biodiversidade marinha, especialmente em áreas marinhas protegidas para monitorar táxons indicadores nativos e avaliar a efetividade das medidas de conservação, assim como em portos e zonas de abastecimento, onde o risco de introdução de espécies alienígenas é elevado, com potencial expansão subsequente de espécies invasoras que impactam espécies e habitats nativos.
Resumo original em inglês
Background/Objectives : Environmental DNA (eDNA) is increasingly recognised as a powerful molecular tool for biodiversity monitoring, enabling the detection of species through trace genetic material found in environmental samples. This study investigates the utility of eDNA analysis for identifying vertebrate marine species in the central Mediterranean, with a focus on taxa that serve as ecological indicators to local ecosystems. Methods : Seawater samples were collected from nine sites around the Maltese Islands between May and August 2021, at depths ranging from 2 to 5 m. Samples were filtered and DNA was extracted, amplified and sequenced. The resulting sequences were processed through a bioinformatics pipeline, clustered into molecular operational taxonomic units (MOTUs) and assigned taxonomic identities using reference databases. Results : This study led to the detection of 70 MOTUs, including ecologically important species such as the loggerhead turtle ( Caretta caretta ), the striped dolphin ( Stenella coeruleoalba ) and the bottlenose dolphin ( Tursiops truncatus ), underscoring the method’s effectiveness in the detection of taxa of conservation value. Additionally, we detected a number of overlooked Blenniidae and Gobiidae taxa and deep-water or rarely encountered species such as the ocean sunfish ( Mola mola ), Cornish blackfish ( Schedophilus medusophagus ), Haifa grouper ( Hyporthodus haifensis ) and Madeira lantern fish ( Ceratoscopelus maderensis ). eDNA of the invasive dusky spinefoot ( Siganus luridus ) and that of the lumpfish ( Cyclopterus lumpus ), a species not previously recorded in Maltese waters, was also detected during this study. The latter’s detection highlights the potential of this methodology as an early detection tool for biological invasions. Conclusions : These findings support the integration of eDNA surveillance into marine biodiversity monitoring frameworks, particularly within marine protected areas to monitor native indicator taxa and assess the effectiveness of conservation measures, but also in ports and bunkering zones, where the risk of alien species introduction is elevated, with potential subsequent invasive species expansion that impacts native species and habitats.
Espécies citadas
- Caretta caretta · tartaruga-cabeçuda
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Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Caretta caretta. - Stenella coeruleoalba · golfinho-listrado
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Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Stenella coeruleoalba. - Tursiops truncatus · golfinho-nariz-de-garrafa
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Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Tursiops truncatus. - Ceratoscopelus maderensis
- Cyclopterus lumpus · peixe-lapa
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Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Cyclopterus lumpus. - Hyporthodus haifensis · garoupa-de-haifa
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Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Hyporthodus haifensis. - Mola mola · lua
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Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Mola mola. - Schedophilus medusophagus · liro-mole
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Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Schedophilus medusophagus. - Siganus luridus · peixe-coelho-escuro
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Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Siganus luridus.
Fonte e licença. Publicado sob CC BY. DOI: 10.3390/dna5040050. Ler o artigo completo na fonte ↗
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Dados de terceiros. Metadados bibliográficos do Europe PMC, DOAJ, Crossref e OpenAlex. Taxonomia do GBIF — Global Biodiversity Information Facility, Backbone Taxonomy sob CC BY 4.0.
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