Ein Barcode für jedes bayerische Tier

16.07.2010 - (idw) Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung

Münchner Forscher verpassen als weltweite Vorreiter allen Tierarten Bayerns einen genetischen Erkennungscode. Das so genannte Barcoding soll die Arbeit der Artbestimmung revolutionär erleichtern, Handbestimmungsgeräte ermöglichen und u.a. dem Zoll helfen, kriminellen Handel mit geschützten Arten oder falsch deklarierten Lebensmitteln aufzudecken. Im NeFo-Themenschwerpunkt zur Taxonomie erklären Biodiversitätsforscher, wozu sie diese neue Bestimmungsmethode brauchen, wozu wir die Taxonomen brauchen und warum Gen-Barcoding nicht deren Jobs gefährdet. In den 80er Jahren fanden Pharmazeuten durch Zufall in einer Liane einen Wirkstoff gegen HIV. Man hielt die Pflanze zunächst irrtümlich für Ancistrocladus abbreviatus, die weitverbreitet und häufig ist. Schnell wurden Mitarbeiter in die Tropen gesandt um weiteres Pflanzenmaterial zu besorgen. Allerdings zeigten diese neuen Proben keinerlei Wirkung gegen HIV, da sie keinen Wirkstoff enthielten. Wie konnte das sein? Eine Genanalyse von Taxonomen brachte Aufklärung: Die Forscher hatten eine neue Art gefunden.

Solche teuren Irrtümer gehören laut Prof. Gerhard Haszprunar, Direktor der Zoologischen Sammlung München und Lehrstuhlinhaber an der LMU München, künftig der Vergangenheit an. DNA Barcoding heißt die neue genanalytische Methode, mit der Haszprunar und Kollegen in aller Welt im Rahmen des internationalen Projekts Barcoding of Life" die Bestimmung von Organismen revolutionieren wollen. Dabei werden in bestimmten standardisierten Genregionen artspezifische Sequenzen identifiziert. Diese Methode erlaubt es, nur anhand von Gewebe- oder DNA-Proben schnell bekannte aber auch neue Arten zu bestimmen. Mit ihr können beispielsweise Insekten auch in einem frühen Entwicklungsstadium, in dem einen eindeutige Bestimmung bisher kaum möglich war, bestimmt werden. Langfristiges Ziel von "Barcoding of Life" ist eine riesige globale Referenzdatenbank aller Arten der Welt, ob Pflanze, Tier oder Pilz. Und den Vorreiter in Deutschland und Europa macht ausgerechnet Bayern.

Gerhard Haszprunar und seine Kollegen wollen die gesamte Fauna des Bundeslandes durchsequenzieren. Bayern ist mit bis zu 35.000 Tierarten das artenreichste Bundesland. Über 80 Prozent der deutschen Fauna kommen hier vor. Doch auch in Deutschland gehen die Artbestände rasant zurück. Viele früher verbreitete Arten kommen nur noch vereinzelt vor und sind vom Aussterben bedroht. Um solche Zahlen erheben zu können, müssen so genannte Monitorings durchgeführt werden. Dabei wird die Populationsentwicklung von ökologisch und ökonomisch besonders wichtigen Tierarten wie bestäubende Insekten dokumentiert. Die Taxonomen waren dabei bislang vorrangig auf optische Methoden angewiesen. Doch diese stoßen an Grenzen. Wo bspw. zwei erwachsene Vertreter verschiedener Käferarten an deutlichen Merkmalen zu unterscheiden sind, fehlen diese oft im früheren Larvenstadium.

Die immer schneller und billiger werdende Technologie der Gensequenzierung macht nun Artbestimmung nur anhand von Gewebe- oder DNA-Proben möglich. In einem Partnerlabor in Kanada werden Proben der Tiere auf eine bestimmte DNA-Sequenz hin untersucht und der spezifische Code der Art zugerechnet.

Kleine Handanalysegeräte scheinen in wenigen Jahren denkbar, mit denen jedermann im Feld sofort Bestimmungsanalysen durchführen könnte. Die Methode eröffnet aber auch praktische Möglichkeiten in ganz anderen Bereichen. So kann bspw. der Zoll Betrügereien mit Nahrungsmitteln oder illegalen Handel mit geschützten Arten auf die Schliche kommen. Eine gigantische Chance, denn nach einer konservativen Schätzung von CITES (Convention on International Trade in Endangered Species) lag der umgesetzte Wert der global gehandelten Wildtiere und -pflanzen 2005 rund 249 Mrd. Euro.

Über 3000 Tierarten haben die Münchner Forscher bereits geschafft. Begonnen wurde mit den Arten, die am wichtigsten für Monitorings und Umweltgutachten sind. Barcodes für fast 2000 von 3209 bayrischen Schmetterlingsarten lagen Ende Juni 2010 vor. Über 60 Prozent der über 500 Wildbienenarten, ein Viertel der fast 1000 wasserlebenden Makro-Tierarten wie Köcherfliegen, Libellen und Wasserwanzen sowie Fische werden noch dieses Jahr komplett vorliegen. Über 10.000 sollen es bis 2014 sein. Heilpflanzen wie die genannte Lianenart werden darunter natürlich nicht sein. Doch Haszprunar ist sich sicher: Ein weltweiter Einsatz ist dann nur noch eine Frage der Zeit.

Lesen Sie das NeFo-interview mit Prof. Haszprunar: http://www.biodiversity.de/index.php?option=com_content&view=article&id=...

Kontakt:
Sebastian Tilch
Öffentlichkeitsarbeit Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung UFZ Leipzig
Department Naturschutzforschung
Tel. 0341/235-1062
Email: sebastian.tilch@ufz.de
Weitere Informationen: http://www.biodiversity.de/index.php?option=com_content&view=article&id=... für das Themenpaket und Experteninterviews zur Bedeutung der Taxonomie