Wetenschappers die aan de nieuwe grens voor diepzeemijnbouw werken, hebben een opmerkelijke toename van 2000% onthuld in onze kennis van de biodiversiteit van weekdieren op de zeebodem.

Eenentwintig soorten, waar er maar één bekend was, zijn gerapporteerd als resultaat van het onderzoek waarbij de nieuwste DNA-taxonomiemethodologie is toegepast op weekdieren die in 2013 zijn verzameld in de centrale Pacific Clarion Clipperton Zone (CCZ). Ze worden allemaal beschreven in het open access-tijdschrift ZooKeys .

Een van de ontdekkingen is een monoplacophoran weekdiersoort die wordt beschouwd als een 'levend fossiel', omdat het een van de voorouders is van alle weekdieren. Dit is het eerste DNA dat van deze soort is verzameld en de eerste vermelding ervan in de CCZ-mijnexploratiezone - een uitgestrekt gebied van 5 miljoen km² in de centrale Stille Oceaan dat is gereguleerd voor mijnbouw op de zeebodem door de International Seabed Authority.

"Ondanks meer dan 100 onderzoeksexpedities naar de regio gedurende meer dan 40 jaar minerale prospectie, er is bijna geen taxonomie gedaan op de weekdieren uit dit gebied, ", zegt hoofdauteur dr. Helena Wiklund van het Natural History Museum in Londen (NHM).

Dr. Wiklund voerde een uitgebreide, op DNA gebaseerde studie van de weekdieren uit om de identiteit van soorten te bevestigen en gegevens beschikbaar te maken voor toekomstig taxonomisch onderzoek. Dit ging gepaard met de expertise van dr. John Taylor van de NHM, die het morfologische werk leidde.

De weekdieren zijn gevonden in monsters die zijn genomen op en in de modder rond de polymetallische knollen ter grootte van een aardappel die in grote hoeveelheden aanwezig zijn in de CCZ. Deze knobbeltjes zijn het doelwit voor potentiële diepzeemijnbouw, die rijk is aan kobalt, koper, nikkel, mangaan en andere waardevolle mineralen.

De gegevens zijn van vitaal belang voor de toekomstige milieuregelgeving van diepzeemijnbouw, maar hebben ook verrassende patronen blootgelegd.

"Ik was verbaasd te ontdekken dat de exemplaren die in de 19e eeuw door HMS Challenger werden verzameld, waarschijnlijk dezelfde waren als de onze over een afstand van 7000 km, maar dat gegevens die zijn opgeslagen in genetische databases van dichterbij maar ondiepere diepten waarschijnlijk van een andere soort zijn, " zegt Dr. Thomas Dahlgren, populatiegeneticus bij Uni Research, Noorwegen en Universiteit van Göteborg, Zweden, die in detail een soort bestudeerde genaamd Nucula profundorum.

"Onze inspanningen zijn nu gericht op het bestuderen van het DNA van veel meer monsters van deze soort om de connectiviteit en potentiële veerkracht tegen diepzeemijnbouw te onderzoeken, " hij voegde toe.

"Het is een simpele waarheid dat we niet verder kunnen met de goedkeuring van de regelgevende instanties voor diepzeemijnbouw zonder fundamentele basisgegevens over welke dieren daadwerkelijk in deze regio's leven, " zegt hoofdonderzoeker van de NHM Deep-sea Systematics and Ecology Research Group, Dr. Adrian Glover.

"Ons werk heeft duidelijke hiaten in onze kennis aan het licht gebracht, maar toonde ook aan dat zelfs met een relatief bescheiden inspanning, we kunnen ons begrip van de basisbiodiversiteit aanzienlijk vergroten met behulp van DNA-taxonomie."

Het creëren van een bibliotheek van gearchiveerde DNA-gesequentieerde monsters van bekende soorten biedt de toekomstige mogelijkheid om de nieuwste milieu-DNA (eDNA)-methoden te gebruiken om naar deze soorten te 'zoeken' met behulp van slechts kleine monsters van modder of zeewater.

'Het is verwant aan forensische wetenschap', zegt dokter Glover. "Je kunt eDNA niet gebruiken om de criminelen of soorten te vinden, tenzij je een bibliotheek met informatie hebt om ze ook te vergelijken".

Alle gegevens en specimens van het onderzoek zijn gedeponeerd bij de NHM en online repositories om ze toegankelijk te maken voor toekomstig onderzoek. Van bijzonder belang zijn de ingevroren weefselcollecties, die zijn ondergebracht in de state-of-the-art Molecular Collections Facility bij de NHM en beschikbaar zijn voor bruikleen of verder DNA-werk.