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Assessment of COI and 16S for insect species identification ti determine the diet of city bats

  • Despite the numerous benefits of urbanization to human living conditions, urbanization has also negatively affected humans, their environment, and other organisms that share urban habitats with humans. Undoubtedly adverse while some wild animals avoid living in urban areas, others are more tolerant or prefer life in urban habitats. There are more than 1,400 species of bats in the world. Therefore, they have the potential to contribute significantly to the mammalian biodiversity in urban areas. Insectivorous bats species play a key role in agriculture by improving yields and reducing chemical pesticide costs. Using metabarcoding, it is possible to determine the prey consumed by these noctule mammals based on the DNA fragments in their fecal pellets. This study aimed to evaluate COI and 16S metabarcodes for insect species identification to determine the diet of metropolitan bats. For this purpose, COI and 16S metabarcodes were extracted, amplified, and sequenced from 65 bat feces collected in the Berlin metropolitan areas. Following a taxonomic annotation, I found that 73% of all identified insects could only be detected using the COI method, while 15% could be recovered using the 16S approach. Just 12% of all detected insects were identified simultaneously by both markers. According to this result, COI is more suitable for the taxonomic identification of insects from bat feces. However, given the bias of COI primers, it is recommended to use both markers for a more precise estimation of species diversity. Additionally,based on the insect species identified, I noticed that urban bats fed mainly on Diptera, Coleoptera,and Lepidoptera. The bat species Nyctalus noctula was most abundant in the samples. His diet analysis revealed that 91% of the samples contained the insect species Chironomus plumosus. 14 pest insect species were also found in his diet.
  • Trotz der zahlreichen Vorteile, das Stadtleben für die Lebensbedingungen der Menschen mit sich bringt, gibt es auch negative Auswirkungen auf die Menschen, ihre Umwelt und andere Organismen in städtischen Lebensraum. Während einige Wildtiere das Leben in städtischen Gebieten zweifellos meiden, sind andere toleranter oder bevorzugen das Leben in städtischen Lebensräumen. Es gibt mehr als 1400 Fledermausarten auf der Welt. Sie haben daher das Potenzial, erheblich zur biologischen Vielfalt der Säugetiere in städtischen Gebieten beizutragen. Insektenfressende Fledermausarten spielen eine Schlüsselrolle in der Landwirtschaft, da sie die Erträge verbessern und die Kosten für chemische Pestizide senken können. Mit Hilfe des Metabarcodings ist es möglich, die von diesen nachtaktiven Säugetieren verzehrte Beute anhand der DNA-Fragmente in ihren Kotpellets zu bestimmen. Ziel dieser Studie war es, COI- und 16S-Metabarcodes zur Identifizierung von Insektenarten zu vergleichen, um schlussendlich die Ernährung von Fledermäusen in urban Gebieten zu bestimmen. Zu diesem Zweck wurden mittels COI- und 16S-Metabarcodes aus 65 Fledermauskotproben DNA extrahiert, amplifiziert und sequenziert, die in Berliner Großstädten gesammelt wurden. Nach einer taxonomischen Annotation stellte ich fest, dass 73 % aller identifizierten Insektenarten nur mit der COI-Methode nachgewiesen werden konnten, während 15 % mit dem 16S-Ansatz wiedergefunden werden konnten. Lediglich 12 % aller nachgewiesenen Insektenarten wurden gleichzeitig mit beiden Methoden identifiziert. Diesem Ergebnis zufolge ist COI für die taxonomische Identifizierung von Insekten aus Fledermauskot besser geeignet. In Anbetracht der Verzerrung der COI-Primer wird jedoch empfohlen, beide Marker zu verwenden, um die Artenvielfalt genauer einschätzen zu können. Anhand der identifizierten Insektenarten konnte ich außerdem feststellen, dass sich Fledermäuse in Städten hauptsächlich von Diptera, Coleoptera und Lepidoptera ernähren. Die Fledermausart Nyctalus noctula war in den Proben am häufigsten vertreten. Seine Diet-Analyse ergab, dass 91% der Proben die Insectenart Chironomus plumosus enthielten. 14 Insektenpestarten wurden ebenfalls in seiner Ernährung gefunden.

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Metadaten
Author:Kevine Phalone Ngoufack Djoumessi
Advisor:Röbbe Wünschiers, Carolin Scholz
Document Type:Master's Thesis
Language:English
Year of Completion:2023
Granting Institution:Hochschule Mittweida
Release Date:2023/09/06
GND Keyword:Lebensraum; Wildtiere; Fledermäuse; DNA Barcoding
Page Number:48
Institutes:Angewandte Computer‐ und Bio­wissen­schaften
DDC classes:572.8636 DNA Barcoding
Open Access:Frei zugänglich
Licence (German):License LogoUrheberrechtlich geschützt