Ökologen haben gezeigt, dass das genetische Material, das Arten in ihrer Umwelt abgeben, nicht nur die Existenz der Art, sondern auch umfassende Informationen über die Genetik der gesamten Population verraten kann. Diese Informationen können Forschern helfen, die Ursprünge neuer invasiver Populationen zu bestimmen und weitere Invasionen zu verhindern. Fortschritte in der Umwelt-DNA (eDNA) bieten auch neue Möglichkeiten zum Schutz gefährdeter und gefährdeter Arten.
Ökologen haben herausgefunden, dass die Umwelt-DNA (eDNA) einer Art Einblick in die Genetik einer gesamten Population geben und dabei helfen kann, die Ausbreitung invasiver Arten zu verfolgen und zu verhindern. Dieser eDNA-Fortschritt könnte auch zum Schutz gefährdeter Arten beitragen und ähnliche Erkenntnisse wie forensische Untersuchungen liefern.
„Um die Artenvielfalt zu schützen, nähern wir uns dem an, was forensische Wissenschaftler jeden Tag an Tatorten tun“, sagte Studienmitautor David Lodge, Direktor des Atkinson Center for Sustainability an der Cornell University.
In der neuen Studie, die in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, zeigten die Forscher, dass ihre Methode erfolgreich Feldproben des invasiven Rundgrundels in den Großen Seen und den Finger Lakes in New York durchgeführt hat.
In der Great Lakes-Studie sammelten Forscher Wasser- und Gewebeproben von Rundgrundeln an 13 Standorten vom Lake Michigan bis zum Oneida Lake und stellten fest, dass ihre eDNA-Probenahmemethode zum Nachweis nuklearer genetischer Variationen verwendet werden könnte, um die genetische Vielfalt und Variation innerhalb der Art zu analysieren. Diese Informationen sind für die Bewirtschaftung natürlicher Ressourcen nützlich, da sie ihnen helfen können, die Ursprünge neuer invasiver Populationen zu verfolgen und weitere Invasionen zu verhindern oder Schäden zu minimieren, indem sie bestimmen, wie sich invasive Arten bewegen und wie man sie stoppen kann.
Der Durchbruch könnte Wissenschaftlern auch dabei helfen, Populationen gefährdeter Arten zu verstehen, ohne tatsächlich bereits seltene und gefährdete Tiere zu fangen. Kara Andres, Hauptautorin der Studie, sagte, dass Arten, die einen Bevölkerungsrückgang erleiden, möglicherweise ihre genetische Vielfalt verlieren, und eDNA könnte es Forschern ermöglichen, diesen Rückgang früher zu erkennen.
Andres war Doktorand in Lodges Labor und ist jetzt Postdoktorand an der Washington University in St. Louis. Sie war Co-Autorin des Artikels zusammen mit den Co-Autoren Lodge und Jose Andrés, einem Fellow der Cornell Atkinson School und Co-Direktor und leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter der Cornell Environmental DNA and Genomics Core Facility.
Jose Andrés sagte: „Dies ist ein wichtiger Schritt zur Ausschöpfung des vollen Potenzials der Genomiktechnologie bei der Anwendung auf aquatische eDNA-Proben. Ich gehe davon aus, dass diese Technologie es uns in naher Zukunft ermöglichen wird, den Status und die Gesundheit schwer fassbarer Arten zu untersuchen. Ich glaube, dass dies weitreichende Konsequenzen haben wird, insbesondere in Meeresumgebungen.“