In Luftfilter eingesaugte DNA kann Aufschluss darüber geben, welche Pflanzen und Tiere sich in der Nähe befinden

Mar 21, 2023

NEW YORK (AP) – DNA ist überall um uns herum – sogar in der Luft, die wir atmen. Jetzt haben Wissenschaftler herausgefunden, dass Luftqualitätsüberwachungsstationen – die Luft ansaugen, um sie auf Verschmutzung zu testen – auch jede Menge DNA aufspüren, die Aufschluss darüber geben kann, welche Pflanzen und Tiere sich in der Gegend aufgehalten haben.

Laut einer am Montag in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlichten Studie könnte die Methode dabei helfen, die knifflige Herausforderung zu lösen, die Artenvielfalt im Auge zu behalten.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Biodiversitätsdaten „buchstäblich seit Jahrzehnten in großem Umfang gesammelt werden – und niemand hat es bemerkt“, sagte Studienautorin Elizabeth Clare, Biologin an der York University in Kanada.

Während Tiere und Pflanzen ihren Lebenszyklus durchlaufen, hinterlassen sie kleine Teile von sich selbst in der Umwelt – Schuppen, Fell, Federn, Pollen – die ihre genetische Signatur tragen.

Wissenschaftler wissen seit langem, dass diese Art von Umwelt-DNA im Wasser herumschwimmt, und haben sie genutzt, um zu verfolgen, welche Arten in Seen und Flüssen schwimmen. Aber es sei schwieriger gewesen, ein genetisches Bild davon zu bekommen, was sich an Land herumtreibt, sagte Kristine Bohmann, die an der Universität Kopenhagen Umwelt-DNA erforscht und an der neuesten Studie nicht beteiligt war.

Im Jahr 2021 arbeiteten sowohl Bohmann als auch Clare an ähnlichen Projekten, um herauszufinden, ob sie tierische DNA aus der Luft ziehen könnten. Nachdem sie Vakuumpumpen in örtlichen Zoos aufgestellt hatten, konnten die Teams DNA von Dutzenden Arten sequenzieren.

„Man kann tatsächlich auf eine Ghostbuster-Art DNA aus der Luft saugen“, sagte Bohmann.

Dann wollten Forscher das in größerem Maßstab versuchen.

Für diese neueste Studie testeten Clare und ihr Team Luftfilter von zwei Überwachungsstationen, einer in London und einer in Schottland, die Teil eines nationalen Netzwerks zur Prüfung auf Verschmutzung sind.

Nach der Extraktion von DNA aus Teilen der Filterscheiben konnten die Wissenschaftler mehr als 180 verschiedene Pflanzen- und Tierarten identifizieren, sagte Studienautorin Joanne Littlefair, Biologin an der Queen Mary University of London.

Die Filter erfassten ein breites Spektrum an Wildtieren, darunter Gräser, Pilze, Hirsche, Igel und Singvögel – zusammen mit „der allgegenwärtigen Taube“, sagte Littlefair.

Nun hofft das Team, dass diese Methode Ökosysteme auf der ganzen Welt verfolgen kann. Obwohl der Rückgang der biologischen Vielfalt ein globales Problem sei, sei es schwer, ihn in großem Maßstab zu testen, sagte Clare.

Und es sei eine einfache Möglichkeit, bereits vorhandene Systeme zu nutzen, betonte James Allerton, Luftqualitätswissenschaftler am britischen National Physical Laboratory. Viele Länder verfügen über Netzwerke zur Überwachung der Luftqualität, und einige von ihnen lagern ihre alten Filter über Jahre oder sogar Jahrzehnte – ein Archiv, das helfen könnte, aufzuzeigen, wie sich Ökosysteme im Laufe der Zeit verändert haben.

Es bedarf weiterer Forschung, um herauszufinden, ob die Daten dieser Filter im Laufe der Zeit echte Biodiversitätstrends aufzeigen können, sagte Fabian Roger, der an einem ähnlichen Projekt an der ETH Zürich in der Schweiz gearbeitet hat. Aber es sei spannend, dass ein bestehendes System zur Überwachung von Wildtieren „kooptiert“ werden könne, schrieb er in einer E-Mail.

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