Ein Zoo im Vereinigten Königreich ist zu einem unerwarteten Labor für eine Technik geworden, die sich nach Science-Fiction anhört: die DNA von Tieren aus nichts als Luft zu gewinnen. Forscher in Dänemark und Großbritannien haben gezeigt, dass genetisches Material aus der Luft, das von Tieren in ihre Umgebung abgegeben wird, gesammelt und sequenziert werden kann, um zu enthüllen, welche Arten vorhanden sind. Die Methode könnte verändern, wie Wissenschaftler Ökosysteme überwachen, invasive Arten aufspüren und Krankheitserreger erkennen, bevor sie Ausbrüche verursachen.
In einem britischen Zoo saugten Wissenschaftler die Luft ab und fanden versteckte Tiere
Im Hamerton Zoo Park in Cambridgeshire stellten Forscher Luftprobennehmer in der Nähe von Gehegen und auf offenen Flächen auf. Sie nutzten Filter, um Partikel aus der Luft einzufangen, und extrahierten dann DNA aus diesen Proben. Die Ergebnisse waren beeindruckend. Das Team entdeckte 25 Arten von Säugetieren und Vögeln, darunter Tiere, die von den Probenahmestellen aus nicht sichtbar waren. Sie fanden DNA von Tigern, Lemuren und sogar der gefährdeten Eurasischen Uhu. Die Methode funktionierte auch, wenn die Tiere drinnen oder hinter Barrieren waren. Die Luft selbst trug genug genetische Informationen, um sie zu identifizieren.
Von Zoo-Gehegen zu Wäldern und Krankenhäusern
Derselbe Ansatz wird weit über die Zoowände hinaus getestet. In Dänemark haben Wissenschaftler luftgetragene DNA genutzt, um die Biodiversität in Wäldern und Graslandschaften zu überwachen. Sie haben Insekten, Amphibien und Säugetiere nachgewiesen, ohne sie jemals zu sehen. In einer Studie identifizierten Forscher 49 Wirbeltierarten aus Luftproben, die in einem einzigen Wald gesammelt wurden. Die Technik wird auch für die menschliche Gesundheit erforscht. Krankenhäuser in Großbritannien und anderswo testen Luftprobennehmer, um luftgetragene Krankheitserreger wie Tuberkulosebakterien und Viren zu erkennen. Das Ziel ist es, Infektionserreger zu identifizieren, bevor Menschen Symptome zeigen, und den Gesundheitsbehörden einen Vorsprung zu verschaffen.
Lokale Ökologen und Naturschützer sind interessiert, weil diese Methode ein anhaltendes Problem lösen könnte: Viele Tiere sind schwer zu entdecken. Traditionelle Erhebungen stützen sich auf Kameras, Fallen oder menschliche Beobachter, die alle scheue oder nachtaktive Arten übersehen. Die Probenahme von luftgetragener DNA erfordert keinen direkten Kontakt mit Tieren und kann große Gebiete schnell abdecken. Sie reduziert auch den Stress für die Tierwelt. Bei invasiven Arten ist die Früherkennung entscheidend. In Großbritannien hat die Technik bereits DNA der Asiatischen Hornisse nachgewiesen, eines invasiven Räubers von Honigbienen. Ein früher Fund könnte den Unterschied zwischen Eindämmung und unkontrollierter Ausbreitung bedeuten.
Diese Arbeit baut auf einem Jahrzehnt der Fortschritte bei Umwelt-DNA, oder eDNA, auf, die Wissenschaftler zuvor aus Wasser und Boden gewonnen haben. Luft ist die neueste Grenze. Die Technologie ist noch jung. Forscher arbeiten daran, DNA von lebenden Tieren von DNA zu unterscheiden, die seit Tagen oder Wochen tot ist. Sie verfeinern auch die Ausrüstung, um sie tragbar und erschwinglich zu machen. Aber das Potenzial ist klar. Eine einfache Luftpumpe, ein Filter und ein Laborsequenzer können jetzt die verborgene Präsenz von Leben um uns herum enthüllen, sei es in einem Zoo, einem Wald oder einer Krankenhausstation.
