Globale Aktion zum Sammeln von Umwelt-DNA

Zähltag für die Biodiversität: Laut Kristy Deiner, Professorin für Umwelt-DNA (eDNA), interagieren die Einzugsgebiete aller Seen mit ihren Zuflüssen mit beachtlichen 25 Prozent der Landmasse der Erde. Am Internationalen Tag der biologischen Vielfalt der Vereinten Nationen werden Hunderte von Forschenden und Citizen Scientists aus fast 500 Seen weltweit eDNA-Proben entnehmen.

Was ist eDNA?

Wie der Mensch geben auch Pflanzen und Tiere ständig und überall DNA an die Umwelt ab. Diese Umwelt-DNA (englisch environmental DNA, kurz eDNA) gelangt dann in Flüsse, Bäche und unterirdische Wasseradern, die oft in einen der weltweit 1,4 Millionen Seen münden. «Umwelt-DNA ist etwas Wunderbares», sagt Deiner. «Sie ermöglicht eine objektive Beobachtung der Arten und bietet eine aussagekräftige Bestandsaufnahme aller vorhandenen Lebewesen.»

An einem Tag die biologische Vielfalt der Erde erfassen

Im Vorfeld hatten Deiner und ihr Forschungsteam an der ETH Zürich fast 300 kleine Teams von freiwilligen Amateurwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler in mehr als 80 Ländern mit Beprobungs-Sets ausgestattet. Damit werden die Teams an Seen in ihrer Nähe Wasserproben entnehmen, und zwar an den Einmündungen von Flüssen und in der Umgebung der Seen. Die Proben werden dann für eine Studie namens «LeDNA» in die Schweiz zurückgeschickt. Das Projekt – der Fachzeitschrift Nature zufolge das erste seiner Art – soll den Forschenden helfen, die Artenvielfalt der Erde besser zu verstehen und zu klären, auf welche Weise Seen als «Biodiversitätssensoren in der Landschaft» wirken.

Die Entnahme von eDNA-Proben aus Seen sei ein Paradigmenwechsel, erklärt Deiner. Dadurch werde es möglich, dem Planeten sozusagen den Puls zu messen. Dank der weltweiten Unterstützung für das Projekt will sie an einem einzigen Tag eine Bestandsaufnahme eines Grossteils der Biodiversität der Erde machen. «Mit dieser globalen Aktion testen wir eine skalierbare Möglichkeit, die unglaubliche Vielfalt an Lebewesen, mit denen wir unseren Planeten teilen, wahrzunehmen und wertzuschätzen», sagt Deiner.

Die DNA-Buchstabensuppe entschlüsseln

Seit 50 Jahren sequenzieren Forschende die DNA von Pflanzen und Tieren. Damit besteht bereits eine riesige Datenbank. Die DNA zerfällt im Wasser zwar schon in wenigen Stunden, aber sie kann auch länger erhalten bleiben. Auf genau diese Tatsache stützt sich das Projekt: DNA, die in einen See gelangt ist, lässt sich immer noch nachweisen. Die Probenahmesets enthalten einen Filter, der, wenn er in ein kleines Röhrchen eingesetzt wird, die Proben bis zu 6 Monate lang haltbar macht. Deiner und ihr Team gehen davon aus, dass sie Arten mit neuen, empfindlichen Technologien anhand der DNA aus den Seen identifizieren und mit den in wissenschaftlichen Datenbanken erfassten Arten abgleichen können.

Die Forschenden wollen zeigen, dass sich in den Seen nicht nur die Fische und Pflanzen im See selbst nachweisen lassen, sondern auch die Tiere und Pflanzen, die in der Nähe der Zuflüsse an Land leben. Darüber hinaus will das Team auch mögliche Wechselwirkungen zwischen den Arten in den verschiedenen Lebensräumen analysieren. Es geht davon aus, dass die Proben die regionalen Unterschiede in der Biodiversität zeigen werden, von Argentinien bis Simbabwe und von Australien bis Island.