Contributions


15.9.2016: Recherche suisse

DNA in Flüssen gibt Auskunft über die Artenvielfalt im Einzugsgebiet

L’ADN des rivières, révélateurs de la diversité des espèces du bassin versant



Kristy Deiner et al.

Forschende der Universität Zürich und der Eawag haben mit Umwelt-DNA (e-DNA)) die Artenvielfalt eines Flusses bestimmt. Bisher mussten dafür alle darin lebenden Organismen gesammelt und einzeln identifiziert werden. Mit der Umwelt-DNA gelingt es, die Biodiversität nicht nur des Flusses, sondern auch der ihn umgebenden Landschaft zu charakterisieren.

Des chercheurs de l’Université de Zurich et de l'EAWAG ont déterminé la diversité spécifique d'une rivière à l'aide de l'ADN environnemental (e-DNA). Autrefois, toutes les espèces présentes devaient être collectées et identifiées une à une. Aujourd'hui, l'ADN environnemental permet de déterminer la biodiversité, non seulement dans la rivière, mais aussi dans les milieux limitrophes.


Für Ökologie und Naturschutz ist es von zentraler Bedeutung, den Zustand und die Veränderung der biologischen Vielfalt zu beurteilen. Um Ökosysteme zu schützen, muss man die darin lebenden Organismen kennen. Allerdings sind die klassischen Methoden oft nur geeignet für die Bestimmung einer Untergruppe von Organismen. Zudem sind sie teuer, und die Organismen selbst müssen dafür gesammelt werden.
Seit kurzem besteht die Idee, stattdessen die DNA von Organismen aus Umweltproben (z.B. Boden oder Wasser) zu sammeln und so die verschiedenen Arten nachzuweisen. Alle Organismen geben ständig DNA in die Umwelt ab, zum Beispiel durch Kot oder Hautpartikel. Diese Umwelt-DNA wird mit neuster Technologie sequenziert und anschliessend mit Datenbanken abgeglichen, um die Arten zu bestimmen. Dieser neuartige Ansatz hat das Potenzial, das Studium der biologischen Vielfalt zu revolutionieren.
Der Praxisbeweis für diese Idee wurde mit der vorliegenden Studie erbracht. Dafür wurden Wasserproben von einem Fluss im Kanton Zürich genommen und alle DNA daraus extrahiert. Die DNA von Tausenden von Organismen (z.B. Wasserinsekten und Biber) wurden mit traditionellen Schätzungen der biologischen Vielfalt verglichen. So wurde geklärt, ob die nachgewiesenen Organismen tatsächlich in dieser Umgebung leben.
Die einzelnen Wasserproben enthalten aber nicht nur Informationen über Wasserorganismen, sondern auch über Organismen zu Land, die entlang des Flusses vorkommen. Dadurch erhielten die Wissenschaftler einen Fingerabdruck der Organismen, die im ganzen Einzugsgebiet leben.
Die Studie zeigt, dass Flüsse mit ihrer einzigartigen Netzstruktur Umwelt-DNA von Organismen im Wasser und auf dem Wasser sammeln und transportieren. Da das Verfahren automatisiert werden kann, könnten künftig Daten über die biologische Vielfalt in noch nie dagewesener räumlicher und zeitlicher Auflösung erhoben werden.

Quelle: Universität Zürich, EAWAG

Mots-clés :
Gewässer, Umwelt-DNA, Artenvielfalt, Monitoring

Type de publication:
publication spécialisée

Littérature :
Deiner K., Fronhofer E.A., Mächler E., Walser J.-C., Altermatt F. (2016): Environmental DNA reveals that rivers are conveyer belts of biodiversity information. Nature Communications; August 30, 2016 : https://doi.org/10.1038/ncomms12544
https://doi.org/10.1038/ncomms12544

Adresse de contact :
Prof. Florian Altermatt
Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften
Universität Zürich
Winterthurerstr. 190
CH-8057 Zürich
florian.altermatt@ieu.uzh.ch
Tel: +41 (0)58 765 55 92


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