Wissenschaftler kommen zu einer epischen Mission zusammen: Sie wollen am selben Tag DNA aus Hunderten von Seen sammeln

Dieses ehrgeizige Umwelt-DNA-Projekt verspricht, eine noch nie dagewesene Momentaufnahme der weltweiten biologischen Vielfalt zu erstellen und zu entdecken, was sich in den Tiefen von mehr als 800 Seen befindet.

biologische Vielfalt, Arten
Am Internationalen Tag der Artenvielfalt werden Freiwillige aus der ganzen Welt Proben von Seen nehmen.

Umwelt-DNA, oder eDNA, ist zum bevorzugten Werkzeug geworden, um die Anwesenheit von Arten in verschiedenen Umgebungen zu verfolgen. Von großen Gewässern bis zur Bodenoberfläche und sogar in Eiskernen und Luftfiltern hinterlässt diese genetische Spur ihre Spuren und gibt Hinweise auf die versteckte Anwesenheit von Leben.

Diese globale Gemeinschaftsarbeit wird nicht nur einen Rekord für die größte Sammlung von Umwelt-DNA an einem einzigen Tag aufstellen, sondern könnte auch unser Verständnis der globalen biologischen Vielfalt revolutionieren.

Kristy Deiner, eine bahnbrechende Umweltwissenschaftlerin an der Eidgenössischen Technischen Hochschule, leitet dieses monumentale Projekt. Für sie markiert eDNA einen Paradigmenwechsel in der Art und Weise, wie wir die Biodiversität verstehen und überwachen. Mit dem Plus, dass es sich um eine kostengünstige, einfache und nicht-invasive Technik handelt.

Die Bewerbungen wurden überall hin geschickt, von den entlegensten Winkeln der Welt bis hin zu den großen städtischen Zentren, und die Resonanz war mehr als zufriedenstellend: 600 Menschen aus 101 Ländern haben sich bereits verpflichtet, DNA-Proben aus ihren lokalen Seen zu sammeln und sie zur Analyse nach Zürich zu schicken. Und man hofft, dass noch mehr Teilnehmer hinzukommen.

Sobald ein See zugewiesen ist, erhalten die Freiwilligen Anweisungen und einen Filter für die Wasserprobenahme. Alle werden versuchen, ihre Proben am selben Tag zu nehmen. Am 22. Mai, dem Internationalen Tag der biologischen Vielfalt.

Was ist eDNA?

Umwelt-DNA, auch bekannt als eDNA (für die englische Abkürzung environmental DNA), ist das genetische Material, das in der Umwelt, d. h. außerhalb des Körpers von Organismen, gefunden wird. Es wird durch Ausscheidungen, tote Zellen oder Körperflüssigkeiten freigesetzt und kann in Wasser-, Boden-, Luft-, Schnee- und sogar Sedimentproben nachgewiesen werden.

Es hat eine breite Palette von Anwendungen in verschiedenen Bereichen, darunter:

  • Überwachung der biologischen Vielfalt: Ermöglicht die Identifizierung und Quantifizierung der in einem Ökosystem vorkommenden Arten, auch solcher, die mit herkömmlichen Methoden nur schwer zu beobachten oder zu erkennen sind. Dies hilft bei der Bewertung des Zustands und der Zusammensetzung der Artenvielfalt in einem bestimmten Gebiet.
  • Erkennung invasiver oder gefährdeter Arten: Sie kann ein leistungsfähiges Instrument zur frühzeitigen Erkennung invasiver oder gefährdeter Arten sein, was die Durchführung von Kontroll- oder Schutzmaßnahmen erleichtert.
  • Überwachung des Zustands von Ökosystemen: liefert Informationen über die Wasserqualität, das Vorhandensein von Krankheitserregern oder Verunreinigungen und hilft so, den allgemeinen Zustand eines Ökosystems zu beurteilen.
  • Wissenschaftliche Forschung: Sie wird bei verschiedenen Untersuchungen eingesetzt, z. B. bei der Erforschung der Evolution der Arten, der Dynamik von Populationen und der mikrobiellen Ökologie.
  • Forensische Anwendungen: Es kann bei forensischen Untersuchungen zur Identifizierung von Opfern oder Tätern eines Verbrechens verwendet werden.

Diese Technik mit ihren Vorzügen und Nachteilen hat Hochkonjunktur und wird bereits in mehreren Bereichen eingesetzt. So wird beispielsweise in New York City eDNA eingesetzt, um das Vorhandensein von Bullenhaien in den Gewässern des Hafens festzustellen. Im Yellowstone-Nationalpark wird sie zur Überwachung der Populationen grauer Wölfe eingesetzt. Im Amazonasgebiet wird sie zur Untersuchung der Fischvielfalt und in Australien zum Nachweis des giftigen Rohrfroschs eingesetzt.

Aber das ist noch nicht alles. Dank dieser Technik konnten mehrere als ausgestorben geltende Arten entdeckt werden.

So wurde beispielsweise 2023 die Wiederentdeckung des goldenen Winton-Maulwurfs bestätigt: ein kleines Säugetier aus Südafrika, das seit 1936 nicht mehr gesehen worden war. Ähnliches geschah mit dem australischen Frosch Rabbs, der seit 1985 als ausgestorben galt und dessen DNA 2014 in einer Wasserprobe nachgewiesen wurde.

Neben diesen Arten wurde auch DNA von Tieren gefunden, die sehr selten und wenig erforscht sind, wodurch das Wissen über die Verbreitung dieser Arten und ihren Erhaltungszustand erweitert werden konnte.

Der Nachweis von DNA in der Umwelt bedeutet nicht immer, dass eine Art noch am Leben ist. DNA kann auch nach dem Tod eines Organismus noch eine Weile in der Umwelt verbleiben.

Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass der Nachweis von DNA in der Umwelt nicht immer bedeutet, dass eine Art noch lebt. DNA kann nach dem Tod eines Organismus noch eine Weile in der Umwelt verbleiben. Daher müssen zusätzliche Untersuchungen durchgeführt werden, um das Vorhandensein einer Art zu bestätigen, bevor sie als wiederentdeckt erklärt werden kann.

Dieses Projekt ist nicht nur eine beispiellose wissenschaftliche Leistung, sondern auch ein Beispiel für die Kraft der globalen Zusammenarbeit und die Leidenschaft, unser wertvolles Ökosystem zu verstehen und zu schützen. Und wer weiß, welche erstaunlichen Entdeckungen uns in den Tiefen dieser riesigen Wasserwelt erwarten! Nach dem 22. Mai werden wir es sicher wissen.

Quellenhinweis:

"Why citizen scientists are gathering DNA from hundreds of lakes — on the same day", Nature