Forscher haben eine bahnbrechende Methode zum Schutz von Eisbären entwickelt, indem sie die DNA der Fußabdrücke analysieren, die sie im Schnee hinterlassen. Diese nicht-invasive Technik, die auch bei anderen im Schnee lebenden Tieren wie Luchsen und Schneeleoparden eingesetzt werden kann, bietet eine sicherere und effizientere Möglichkeit, wichtige Daten für den Wildtierschutz zu sammeln.
Eisbären sind ikonische Tiere der Arktis, schwer fassbar und verletzlich. Eine detaillierte Überwachung der Eisbärenpopulationen ist für ihren Schutz von entscheidender Bedeutung – aber weil Eisbären so schwer zu finden sind, fehlen uns wichtige Daten darüber, wie groß die Populationen sind und wie vernetzt diese Populationen sind. Wissenschaftler haben jetzt ein neues Werkzeug entwickelt, das uns dabei helfen soll: DNA-Analyse mithilfe von Hautzellen, die von den Fußabdrücken stammen, die Eisbären im Schnee hinterlassen. Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, DNA aus Spuren im Schnee zu erfassen – eine vielversprechende, nicht-invasive Möglichkeit, schwer fassbare Tiere wie Eisbären zu überwachen.
„Dr. Melanie Lancaster vom Global Arctic Program des WWF ist die leitende Autorin der Studie in der Zeitschrift Frontiers in Conservation Science.
Die Wissenschaftler ließen sich von forensischen Techniken inspirieren, die auf winzige, degradierte DNA-Proben angewendet werden können. Durch diese Technologien entfällt die Notwendigkeit, Schwarzbären physisch zu fangen, was sowohl für Bären als auch für Menschen stressig und gefährlich sein kann und bei einigen indigenen Gemeinschaften vor Ort Anlass zur Sorge gibt. Stattdessen können Wissenschaftler die Quelle der DNA untersuchen, die nebenbei abfällt – die DNA aus der Umwelt.
„Viele Inuit haben Bedenken hinsichtlich invasiver Forschungsmethoden“, sagte Co-Autorin Elisabeth Kruger vom World Wildlife Fund. „Es bestehen Bedenken hinsichtlich des Wohlergehens einzelner Eisbären sowie der Gesundheit und Sicherheit der Menschen, die in Zukunft möglicherweise Eisbären fangen. Das ist einer der Gründe, warum wir von neuen Methoden wie dieser so begeistert sind – die Menschen, die die Proben sammeln, müssen die Bären nicht einmal sehen oder von ihnen gesehen werden.“
Umwelt-DNA: ein nicht-invasives Werkzeug
Eine häufige Form von Umwelt-DNA wird beim Stuhlgang von Tieren abgelagert. Allerdings ist die Qualität der DNA nicht immer gut genug, um die für die Konservierung erforderliche Einzelanalyse durchzuführen. Darüber hinaus kann die Kotprobenahme bei Landtieren wie dem Luchs und dem Schneeleoparden, zwei weiteren von den Wissenschaftlern getesteten Arten, das Verhalten des Tieres beeinflussen. Deshalb wandten sich die Forscher der Untersuchung der Hautzellen in schneebedeckten Fußabdrücken zu.
„Die Fußabdrücke enthalten oft frische Zellen, und da die ‚Lagertemperatur‘ sehr niedrig ist, ist auch die DNA intakt. DNA, die den Darm passiert, wird schneller abgebaut und ist daher schwieriger zu untersuchen“, sagte Hauptautorin Dr. Micaela Hellström von MIX Research in Schweden.
Wissenschaftler sammelten Schneeproben von Spuren, die Alaska-Eisbären und Schwedische Eurasische Luchse in freier Wildbahn und in Gefangenschaft hinterlassen hatten. Sie sammelten auch Schneeproben von den Spuren eines in Gefangenschaft lebenden Schneeleoparden. Sie untersuchten auch andere Materialien wie Haare, Speichel und Schleim und bestätigten damit, dass die Fußabdrücke genaue Genotypen liefern.
Die Forscher untersuchten außerdem 24 Spuren wilder Eisbären und 44 Spuren wilder Luchse. Die Forscher schmolzen und filterten den Schnee, sammelten Umwelt-DNA und führten dann eine Mikrosatellitenanalyse durch. Obwohl die Konzentration der aus Wildspurproben extrahierten DNA sehr gering war, konnte Kern-DNA immer noch aus 87,5 % der Spuren wilder Eisbären und 59,1 % der Spuren wilder Luchse extrahiert werden. Dreizehn der Proben wilder Eisbären konnten genotypisiert werden, wodurch zwölf verschiedene Individuen identifiziert wurden.
Elf Prozent der Luchsspuren konnten genotypisiert werden, aber dieser Prozentsatz stieg deutlich an, als die Wissenschaftler nur Spuren untersuchten, die von geschulten Menschen entnommen wurden. Sie konnten aus 76 % der von geschultem Personal gesammelten Proben Kern-DNA extrahieren und 24 % dieser Proben genotypisieren.
Diese Technologie hat ein enormes Potenzial, Informationen für den Schutz dieser Tiere bereitzustellen, ihre Populationen und ihr Verhalten besser zu verstehen und Konflikte mit Menschen durch die genaue Identifizierung von Tieren zu bewältigen. Obwohl eine nicht-invasive Probenahme eine geringere Erfolgsquote aufweist, ist sie einfacher zu sammeln und kann daher die Probengröße deutlich vergrößern.
„Wir hoffen, dass die Eisbärenforschungsgemeinschaft diese Methode unter Beteiligung von Jägern, Freiwilligen und indigenen Gemeinschaften als neue Möglichkeit zum Sammeln von Informationen über Eisbären übernehmen wird“, sagte Lancaster. „Wir hoffen auch, dass diese Methode auf andere Tiere übertragen werden kann, die in verschneiten Umgebungen leben – wir haben gezeigt, dass diese Methode zuerst bei Luchsen und Schneeleoparden funktioniert.“
Zusammengestellte Quelle: ScitechDaily