Fische aufspüren ohne Fische
Die Analyse der sogenannten Umwelt-DNA (eDNA ) wird beim Nachweis von Fischen und anderen Tierarten immer wichtiger, sie vereinfacht und beschleunigt das Monitoring von erheblich.
Studie
“Aquatic environmental DNA detects seasonal fish abundance and habitat preference in an urban estuary”, Plos One, 12.4.2017
Mit DNA angeln
In einer aktuellen Studie nahmen Forscher um Mark Stoeckle von der Rockefeller University in New York regelmäßig Wasserproben im East River und im Hudson River, in denen sie die DNA der Fische aufspürten.
Dazu bedienten sie sich eines Genabschnitts, der für Wirbeltiere - und damit auch für Fische - typisch ist. Dieser ist für die Forscher eine Art Angel: Gibt man ihn zu der Wasserprobe, heftet er sich an alle DNA-Abschnitte von Fischen und fischt diese so aus den Proben heraus. Dann analysierten die Forscher die geangelte DNA genauer, um die definitive Fischart oder zumindest die Gruppe, zu der ein Fisch gehört, herauszufinden – das sogenannte Metabarcoding.
Bekanntes bestätigt
Die Forscher registrierten auf diese Weise 81 Prozent der in der Region häufig vorkommenden Fischarten. Von den seltenen Arten identifizierten sie nur 23 Prozent. Im Frühjahr fanden sie Spuren der Fische, die dann typischerweise in den Gewässern New Yorks auftauchen. Darunter waren etwa Atlantische Menhaden (Brevoortia tyrannus), Streifenbarsche (Morone saxatilis) oder Blaufische (Pomatomus saltatrix). Sie konnten so das Eintreffen dieser Tiere registrieren.
„Wir haben nichts schockierendes über Fisch-Wanderungen herausgefunden - die Arten und die Wanderungen, die wir gesehen haben, waren längst bekannt“, erläutert Stoeckle. „Das ist eine gute Nachricht, die die Annahme stützt, dass Umwelt-DNA ein guter Stellvertreter ist. Es erstaunt mich einfach, dass wir die gleiche Information aus einer kleinen Tasse Wasser und einem großen Netz voller Fische ziehen können.“
Auch Spuren von Speise-und Aquarienfischen
Etwas Überraschendes fanden die Forscher aber auch: Sie entdeckten Spuren von Fischen, die in der Gegend überhaupt nicht vorkommen, etwa von Buntbarschen, Lachsen und Guppys. Die DNA-Spuren dieser Speise-und Aquarienfische seien vermutlich mit dem Abwasser ins Mündungsgebiet gelangt, schreiben die Forscher.
„Zunächst haben Forscher in Europa gezeigt, dass in relativ kleinen Mengen Süß- und Salzwasser genügend unsichtbarer DNA-Stückchen schwimmen, um Dutzende Arten von Fisch zu entdecken“, sagt Stoeckle. Die eDNA-Untersuchungen seien eine kostengünstige und schonende Alternative zum konventionellen Monitoring, bei dem die Fische gefangen, gezählt und bestimmt werden müssen.
Methode immer beliebter
Sie werden seit einiger Zeit vermehrt zur Untersuchung verschiedenster Fragestellungen eingesetzt. So hatten Wissenschaftler um Florian Altermatt von der Forschungsanstalt Eawag in Dübendorf (Schweiz) mit dem Verfahren die Artenvielfalt in und um den Fluss Glatt im Kanton Zürich herum untersucht.
Die Forscher fanden genetische Spuren von Hunderten Lebewesen, von der winzigen Eintagsfliege über Würmer und Schnecken bis hin zum Biber, wie sie im Fachblatt „Nature Communications“ berichteten. „Wir bekommen mit nur wenigen Wasserproben ein Gesamtbild des ganzen Einzugsgebiets“, so Altermatt.
science.ORF.at/dpa