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Vielfalt wird messbar

Neue Technologie für DNA-Material aus Erdproben

  • Von Andreas Knudsen, Kopenhagen
  • Lesedauer: 2 Min.

Die Bestimmung der Artenvielfalt von Fauna und Flora ist bisher höchst zeitaufwendig. Die Untersuchung des Erbmaterials in Bodenproben kann diese zeit- und kostenaufwendige Suche deutlich vereinfachen. Das dänische Institut für GeoGenetik unter Leitung von Eske Willerslev konnte beweisen, dass es möglich ist, DNA-Material aus Bodenproben Pflanzen- und Tierarten zuzuordnen. Dabei erfasst das Verfahren Fragmente von Erbmaterial in Pflanzenresten ebenso wie tierische DNA aus Fäkalien.

Um die Verlässlichkeit des Verfahrens zu prüfen, führten zwei Teams Versuche unter kontrollierten Verhältnissen durch, bei denen man das Spektrum der Organismen bereits kannte. Zum einen wurden in verschiedenen Zoos und Safariparks Dänemarks Bodenproben genommen. Neben Material von zufällig vorbeikommenden Vögeln identifizierten die Forscher die DNA von exakt jenen afrikanischen Savannentieren, die in den Gehegen lebten. Daraufhin wurde ein größerer Feldversuch in Grönland durchgeführt. Hier analysierte das Team bis zu 3,5 Meter lange Sedimentkerne vom Grund des Comarum-Sees. Der See war zur Prüfung des Verfahrens besonders geeignet, da er bereits 1959 mit traditionellen Methoden - Pollenanalyse und visuelle Bestimmung vorhandener Pflanzenreste - untersucht worden war. Die Methode des Gensequenzvergleichs kam zu den gleichen Ergebnissen wie vor einem Menschenalter. Es wurden allerdings noch zwei weitere Arten gefunden, die vermutlich erst nach 1959 eingeschleppt worden waren.

Sowohl die Untersuchungen in den Zoos wie in Grönland belegten die Anwesenheit von Tieren und Pflanzen an einem bestimmten Standort. Um außerdem Aussagen über den Zeitpunkt der Anwesenheit zu treffen, ist auch bei diesem Verfahren eine zeitliche Zuordnung der Erdschichten, aus denen die Proben stammen, nötig. Sind diese sicher datiert, kann die DNA-Sequenz-Methode dazu benutzt werden, um die Entwicklung der Artenvielfalt über mehrere Jahrtausende zu verfolgen.

Die Grenzen der Methode liegen im Erhaltungsgrad des genetischen Materials. Dieser ist generell besser in der Arktis und verschlechtert sich, je weiter man nach Süden kommt. Das bisher älteste genetische Material, das in Willerslevs Institut auf diese Weise untersucht wurde, war rund 450 000 Jahre alt. Die Probe war unter dem zwei Kilometer dicken grönländischen Eispanzer gefunden worden.

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