In Zeiten des Klimawandels ist wichtig, wie sich die Tier- und Pflanzenwelt ändert. Die Universität Trier verwendet dazu eine neue Technik, die das Umweltmonitoring z.B. für die Bestimmung verschiedener Arten von Insekten, revolutioniert.
„Umweltmonitoring“ ist die Beobachtung und Dokumentation des biologischen, chemischen und physikalischen Zustands der Umwelt. Professor Henrik Krehenwinkel und sein Team von der Universität Trier betreiben Umweltmonitoring, indem sie die Tierarten im Ökosystem Wiese erfassen. Das war bis vor kurzem noch eine arbeitsintensive und zeitaufwendige Tätigkeit, die ein großes Team an Helfenden erforderte.
Wie im Krimi: Umweltforschende auf Suche nach DNA
Doch heute sammeln die Biologen keine Insekten – sondern Pflanzen, zum Beispiel die Blüten des Odermennigs. Auch damit können sie dank einer neuen Technik bestimmen, welche Tiere die Blüten und damit die Wiese besucht haben. Denn die Insekten hinterlassen dort winzige Mengen ihres Erbmaterials, ihrer DNA.
„Das sind vielleicht ein paar Zellen, die die Biene verliert. Oder wenn die Raupe ins Blatt beißt oder die Wanze ins Blatt sticht, hinterlässt sie eine kleine Speichelspur, oder wenn sie ein bisschen Kot auf dem Blatt hinterlässt. Das sind alles Spuren, die DNA der Insekten beinhalten,“ erklärt Krehenwinkel. Durch die Auswertung dieser Spuren könne er die Insekten genauso gut nachweisen wie durch den Fang im Feld oder die Sequenzierung im Labor.
Nicht nur zum DNA sammeln: Artenreiche Wiesen bieten Insekten Hitzeschutz
Die neue Methode zum Umweltmonitoring ist Ergebnis jahrzehntelanger Gen-Forschung
Möglich wurde das nur, weil sich die Technik zur Gensequenzierung in den letzten 25 Jahren gigantisch weiterentwickelt hat. Ab den späten 80er Jahren arbeiteten 1.000 Forschende mehr als zehn Jahre lang, um das menschliche Erbgut zu sequenzieren. Hundert Millionen Dollar hat das gekostet.
Insekten sammeln war gestern, DNA Insektenmonitoring ist heute: Die neue Technik spart Zeit und Geld
Die heutige Technik ist millionenfach schneller und billiger. Der Umweltweltwissenschaftler hat dazu ein kleines Gerät, das auf den ersten Blick einer Mundharmonika ähnelt. „Dieses kleine Teil sequenziert 20 Milliarden DNA-Basen. Das sind also ungefähr 20 menschliche Genome“, erklärt er. Dabei kostet der Apparat gerade einmal 800 Euro. „Das heißt, wir haben einen massiven Verfall der Kosten. Und davon profitieren wir natürlich auch in der Biodiversitätsforschung.“
Jeder kann ein Beitrag in der Ökologie leisten
Henrik Krehenwinkel gleicht die DNA aus der Natur mit Insekten-Gendatenbanken ab. So kann er die Arten bestimmen - Umweltmonitoring auf einem neuen Niveau. „Unser großes Problem ist, wir haben 30.000 Arten von Insekten in Deutschland. Und für die Wenigsten wissen wir eigentlich genau, was ist deren Beruf im Ökosystem? Für die meisten ist das noch unbekannt“, so Krehenwinkel.
Mit dem neuen Verfahren können er und sein Team genau das jetzt sehr schnell und effizient herausfinden und damit möglicherweise ganz wichtige Beiträge zum Verständnis der Funktion von Ökosystemen leisten, hofft er.
Und dabei kann jeder mithelfen: Professor Krehenwinkel ist für seine Forschung auf der Suche nach alten Pflanzensammlungen, sogenannten Herbarien, wie man sie früher im Biologiestudium oder in der Apothekerausbildung anlegen musste. Wer so etwas noch im Keller oder auf dem Dachboden hat, darf sich an Prof. Krehenwinkel an der Uni Trier wenden.
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