Inventory of sharks around La Réunion through environmental DNA analyses with an ecosystemic approach (elasmobranchs and bony fishes)
Inventaire des requins autour de La Réunion à partir d’analyses d’ADN environnemental avec une approche écosystémique (élasmobranches et poissons osseux)
Abstract
This project is divided into two components (Figure A). The first component, named the pilot study, aimed to optimize a non-invasive, reproducible, and standardized method for conducting the inventory and monitoring of sharks around La Réunion, while complementing this approach with an ecosystemic analysis involving other elasmobranchs (rays) and bony fishes. To achieve this, we employed a genetic method, environmental DNA (eDNA), which involves identifying species based on their DNA present in the environment, without direct in-situ animal observation. Utilizing DNA traces found in environmental samples (surface water, water column, and sediments), this innovative method was compared using two molecular processes (metabarcoding and barcoding) to optimize species detection. This optimization led to the development of a reproducible and standardized protocol for monitoring and environmental surveillance of sharks and rays around La Réunion. The second component of this project provides an initial representation, using this technology, of the presence of sharks and rays around the island, from March to November 2022. By employing universal genomic primers for fishes and elasmobranchs, this study contributes to our understanding of the geographical distribution of these species, identifying six shark species and nine ray species (Tiger shark - Galeocerdo cuvier, Bull shark - Carcharhinus leucas, Sleeper shark - Centroscymnus owstoni, Whitetip shark - Carcharhinus albimarginatus, Rough shark - Loxodon macrorhinus, Scalloped hammerhead shark - Sphyrna lewini, Eagle ray - Aetobatus sp., Stingrays - Dasyatis sp., Spotted eagle ray - Taeniurops meyeni formerly known as Taeniura meyeni, Devil ray - Mobula sp., Lesser devil ray - Mobula thurstoni, Giant guitarfish - Rhynchobatus djiddensis, Electric ray - Torpedo sp.). Additionally, this study provides ecosystemic insights that allow us to glimpse the potential of this technology (eDNA and metabarcoding) for the entire ichthyofauna.
Ce projet se divise en deux volets (Figure A). Le premier volet, appelé étude pilote, avait pour objectif d'optimiser une méthode non invasive, reproductible et standardisée pour réaliser l'inventaire et le suivi des requins autour de La Réunion, tout en complétant cette approche par une analyse écosystémique incluant les autres élasmobranches (raies) et les poissons osseux. À cette fin, nous avons employé une approche génétique, l'ADN environnemental (ADNe), qui permet d'identifier les espèces à partir de leur ADN présent dans l'environnement, sans nécessiter une observation directe des animaux in situ. En utilisant les traces d'ADN présentes dans les échantillons environnementaux (eaux de surface, colonne d'eau et sédiments), cette méthode innovante a été comparée en utilisant deux procédés moléculaires (métabarcoding et barcoding) afin d'optimiser la détection des espèces. Cette optimisation a conduit à l'élaboration d'un protocole reproductible et standardisé pour le suivi et la surveillance environnementale des requins et des raies autour de La Réunion. Le second volet de ce projet offre une première représentation, grâce à cette technologie, de la présence des requins et des raies autour de l'île, de mars à novembre 2022. En utilisant des amorces génomiques universelles pour les poissons et les élasmobranches, cette étude contribue à notre compréhension de la répartition géographique de ces espèces, en identifiant six espèces de requins et neuf espèces de raies (Requin-tigre - Galeocerdo cuvier, Requin bouledogue - Carcharhinus leucas, Requin dormeur - Centroscymnus owstoni, Requin pointe blanche - Carcharhinus albimarginatus, Requin sagrin - Loxodon macrorhinus, Requin-marteau halicorne - Sphyrna lewini, Raie aigle - Aetobatus sp., Raies pastenagues - Dasyatis sp., Raie pastenagues à taches noires - Taeniurops meyeni nommée auparavant Taeniura meyeni, Raie diable - Mobula sp., Petite manta - Mobula thurstoni, Raie grise ou raie fouet - Pateobatis fai, Raie à museau – Rhinoptera sp., Grande raie-guitare - Rhynchobatus djiddensis, Raie torpille - Torpedo sp.). En outre, cette étude apporte des informations écosystémiques qui permettent d'entrevoir le potentiel de cette technologie (ADNe et métabarcoding) pour l'ensemble de l'ichtyofaune.
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