O biomonitoramento baseado em DNA depende de segmentos específicos de espécies de DNA de organismos para sua identificação taxonômica e está avançando rapidamente para monitorar comunidades de invertebrados em uma variedade de ecossistemas. As abordagens analíticas tomadas variam desde a detecção de uma única espécie até a análise de amostras ambientais em massa, dependendo em grande parte do foco da geração de dados. Contudo, para sistemas de água doce, freqüentemente há uma falta de consideração quanto ao tipo de amostra ideal para maximizar a detecção de macroinvertebrados.

Ecologia, estágio de vida e preferência de habitat (ou seja, bentônica ou coluna de água) de macroinvertebrados, em última análise, influencia a taxa de detecção de DNA, dependendo da abordagem de amostragem tomada. Os dados de biomonitoramento baseados em DNA coletados para macroinvertebrados de água doce geralmente se concentram na detecção de grupos bioindicadores Ephemeroptera (efemérides), Plecoptera (stoneflies), Trichoptera (caddisflies) e Odonata (libélulas e libelinhas), para inferir o estado de saúde dos sistemas de água doce.

Em seu estágio larval, esses macroinvertebrados - comumente chamados de EPTO - ocupam os bentos dos rios, lagos, lagoas, e zonas húmidas. Considerando isso, amostras de água foram propostas como uma fonte substituta de DNA de macroinvertebrados, apesar da falta de entendimento sobre se a água fornece recuperação taxonômica suficiente de macroinvertebrados, particularmente de grupos EPTO.

Para endereçar isto, uma colaboração recente entre o Hajibabaei Lab (Center for Biodiversity Genomics, University of Guelph) e cientistas da Environment and Climate Change Canada resultaram em um artigo em PLOS One investigando a recuperação de macroinvertebrados, em particular EPTO, em áreas úmidas rasas de águas abertas, comparando-se amostras de DNA de água e tecido a granel.

Geral, eles descobriram que muito poucos táxons foram compartilhados entre amostras de bentos e amostras de água, com uma riqueza muito maior de taxa de macroinvertebrados recuperados do bentos. Os grupos EPTO, em particular, foram fortemente associados a amostras bulk-benthos, com famílias EPTO limitadas detectadas em todas as amostras de água correspondentes.

"Este imaculado, sistema de estudo de wetland é excelente para comparar a detecção relativa desses taxa sem a influência do fluxo de água, "disse o autor principal Prof. Mehrdad Hajibabaei. O estudo ilustra como a escolha da amostra é um fator crítico para uma avaliação abrangente da biodiversidade total de macroinvertebrados." Esta pesquisa é de vital importância para informar projetos de grande escala como o STREAM, onde um grande volume de dados de macroinvertebrados bentônicos agora está sendo gerado usando uma metodologia padronizada baseada em DNA. "

"A detectabilidade das espécies é uma consideração importante ao projetar programas de biomonitoramento, "disse o Dr. Donald Baird, coautor e cientista pesquisador da Diretoria de Ciência e Tecnologia da Água do Canadá para Meio Ambiente e Mudanças Climáticas. "Nosso estudo mostra claramente que para acessar as amostras de água de DNA de macroinvertebrados não são substitutos para a coleta de organismos em massa, já que a maioria dos táxons indicadores críticos simplesmente não são detectados quando sabemos que eles estão presentes. "

A eliminação de falsos negativos e positivos é crucial para a criação de dados de linha de base de alta qualidade para determinar o estado de saúde das bacias hidrográficas canadenses. "Há uma necessidade de consistência de dados de biomonitoramento ao avaliar a biodiversidade total, e as amostras de bentos em massa fornecem cobertura taxonômica suficiente que é econômica e eficiente, "disse a Dra. Chloe Robinson, co-autor e gerente de projeto para STREAM.

Este estudo enfatiza a natureza crítica da escolha de métodos de amostragem representativos para maximizar a captura de DNA de organismos alvo, evitando a diluição da diversidade, para permitir decisões informadas sobre a saúde da água doce.