Portrait of author

Ole Bjørn Brodnicke:
Assessing cryptic marine biodiversity - Environmental DNA detection, microhabitat dependences and functional ecology of cryptic fauna

Date: 01-03-2023    Supervisor: Katrine Worsaae & Michael J. Sweet




The marine biodiversity of cryptic and elusive communities is underexplored  and in a biodiversity crisis it is of high importance to know the distributions and habitat dependencies of the species we have left. Therefore, I explored the use of environmental DNA (eDNA) detection of the cryptic diversities. I detected high diversity of cryptic fish and reef associated worms  on coral reefs with reef water being  the best eDNA sampling  method.  The results  also indicated that if reefs are flattened due to reef degradation, we could lose half of the fish species on the reef. In the deep sea, I used the novel idea of sponges as natural eDNA filters to detect the resident fish community. Here species detection was higher than traditional water eDNA sampling. Additionally, I found out that the cryptic sand-eating gobies can reduce their microscopic prey population residing between the sand grains substantially. In conclusion, this thesis shows how biodiversity assessments can be improved using various ways of eDNA sampling and how detected community can be linked to environmental predictors. This is of prime relevance to evaluate and predict the consequences for marine biodiversity in a changing ocean.

Den kryptiske og flygtige biodiversitet i havet er understuderet og i en biodiversitetskrise er det vigtigt at kende udbredelsen og habitat præferencer af de arter vi har tilbage. I denne afhandling undersøges brugen af miljø DNA (eDNA) til at kortlægge den kryptiske diversitet. Resultaterne viste høj mangfoldighed af kryptiske fisk og orme, der lever på koralrev, og at revvand var den bedste eDNA prøvetagningsmetode.  Resultaterne  indikerede også at hvis revet flader  ud på grund af revdegradering, kan vi sandsynligvis miste halvdelen af fiskediversiteten på revet. I dybhavet blev havsvampe anvendt som naturlige eDNA filtratorer for at kortlægge dybhavsfiskesamfundet og denne metode fandt flere arter end traditionel vand-eDNA- prøvetagning. Ydermere, vises at kryptiske sand-spisende kutlinger kan reducere deres mikroskopiske byttebestand der lever mellem sandkornene betydeligt. Denne afhandling, viser hvordan brugen af eDNA analyser bidrager til mere effektive biodiversitets målinger og at den målte diversitet kan sammenkædes med miljøvariable. Dette er af høj relevans for at evaluere og forudse konsekvenserne for biodiversiteten i et foranderligt hav.