Relevance of eDNA, citizen science, and species distribution modelling for fungal conservation

Abstract

Seente looduskaitse on vähem välja arendatud kui taimede ja loomade kaitse, peamiselt seente peidulise eluviisi ja sellest tulenevate andmevajakute tõttu nende leviku ja mitmekesisuse kohta. Käesolev doktoritöö uurib, millised võimalused on kasutada seente looduskaitse jaoks uusi andmeallikaid, nagu DNA triipkoodistamise ja harrastusteaduse andmed. Töö esimene osa käsitleb niisuguste Eestis kogutud andmete kasutatavust seeneliikide ohustatuse hindamiseks ning koosluste mitmekesisuse seiramiseks inimmõjulistes maastikes. Selgitatakse, et mullaproovidest saadud keskkonna-DNA andmestik laiendab liikide viljakehade põhjal teada olevat levikupilti ning lisab olulisel määral ka uusi liike. Kuivendussüsteemidest välja voolavate kraavide veest DNA alusel määratud elustikukooslused olid väga varieeruvad, kuid teatav potentsiaal võib sellistel andmetel maastike jälgimiseks olla. Mõlemal juhul oli ilmne, et keskkonna-DNA andmestikke maksab kombineerida teiste andmetega. Sama kehtib harrastusteaduse kohta: see lisas kasulikku infot Eesti samblike seire jaoks, aga haruldaste liikide leidmine oli väga juhuslik. Töö teises pooles käsitletaksegi seeneliikide leviku modelleerimist Euroopas ühendatud andmestike põhjal. Näidatakse, et 33 ohustatud liigi senine kaitstus ei vasta Euroopa Liidu elurikkuse strateegia (aastani 2030) üldeesmärkidele ning eri riikidel on selles ka mõnevõrra erinev vastutus. Samas pole otstarbekas puudujääke igas EU riigis eraldi lahendada; pigem tuleks kaitset ja elupaikade taastamist piirkondlikult koordineerida. Vastutuse seisukohalt on olulised liikide leviku tulevikuprognoosid, millel on isegi samu algandmeid kasutades erinevaid tõlgendusvõimalusi. Kokkuvõttes näitab doktoritöö, et eDNA, kodanikuteadus ja liikide levikuprognoosid võivad koos täita olulisi teadmislünki ja tugevdada seente looduskaitset. Fungal conservation remains underdeveloped compared to that of plants and animals, largely due to data limitations and the unique characteristics of fungal lifecycles. This thesis investigates how integrating different data sources—namely DNA metabarcoding and observations from public databases and citizen science—can improve knowledge for fungal conservation planning. The first part explores how these data sources can be used to assess species extinction risks and monitor biotic assemblages indicative of landscape degradation. It shows how soil eDNA samples increase the range size estimates and the number of recorded threatened fungal species in datasets, and how freshwater eDNA from ditches reveal community compositions and landscape change due to drainage. The studies also reveal the limitations of individual fungal data sources, highlighting an integration need. For example, citizen science provided valuable data for lichens monitoring in Estonia, but rare species were underreported. The second part of the thesis applies species distribution modeling to predict the distributions of a set of threatened fungal species across Europe based on records, climate, and habitat data. The results show that for the threatened fungi, currently protected areas fall short of the EU 2030 Biodiversity Strategy targets. Moreover, it appears suboptimal to resolve those shortfalls for each country separately, compared to regionally coordinated improvement in protection and habitat restoration. However, the modelling results have to be interpreted with care, as one study revealed significant variation in how future habitat trends could be interpreted for climate change scenarios. Overall, this thesis demonstrates that eDNA, citizen science, and species distribution models can together address several key data gaps and thus strengthen fungal conservation.