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Der Graue Riffhai ist eine noch recht häufige Hai-Art. Doch auch er steht auf der Roten Liste gefährdeter Arten.
Der Graue Riffhai ist eine noch recht häufige Hai-Art. Doch auch er steht auf der Roten Liste gefährdeter Arten.(Foto: IRD / Laurent Vigliola)
Montag, 07. Mai 2018

DNA-Spuren geben Hinweise: Hai-Bestand ist regional größer als gedacht

Wie zählt man Tiere, die in den Tiefen der Ozeane leben? Man analysiert Erbgut-Spuren, die sie hinterlassen. Das kann überraschende Ergebnisse liefern.

An den Riffen des Archipels Neukaledonien im südwestlichen Pazifik tummeln sich mehr Haie als bislang angenommen. Darauf lassen Analysen von DNA-Spuren schließen, die die Tiere in ihrem Lebensraum hinterlassen, berichtet ein internationales Forscherteam im Fachmagazin "Science Advances". Die noch junge Methode der Umwelt-DNA-Untersuchung liefere sowohl eine höhere Zahl von Haien als auch eine größere Vielfalt vorhandener Arten als es konventionelle Methoden täten, etwa das Zählen bei Tauchgängen oder per Unterwasser-Videoüberwachung.

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Das Team um Germain Boussarie von der Université der Montpellier (Frankreich) hatte zwischen September und November 2015 Wasserproben an mehreren Stellen entlang der Korallenriffe gezogen. Für ihre Umwelt-DNA-Untersuchung isolierten sie die gesamte in den Proben vorhandene DNA. Das Verfahren beruht auf der Tatsache, dass alle Lebewesen permanent ihr Erbgut in der Umwelt hinterlassen, etwa wenn sie Haare, Federn oder Hautschuppen verlieren oder über ihren Kot. Die Wasserproben enthalten mithin ein DNA-Gemisch der verschiedenen Meeresbewohner.

Forscher finden 13 Arten

Um daraus ausschließlich das Hai-Erbgut zu filtern, nutzten die Forscher ein Verfahren, das Metabarcoding genannt wird. Es funktioniert folgendermaßen: Man benötigt zunächst einen DNA-Abschnitt, der universell im Erbgut aller Haie zu finden ist, eine Art genetischen Hai-Marker. Diesen benutzen die Forscher als Angel, mit der sich aus dem Erbgut-Gemisch alle zu ihr passenden Gegenstücke herausfischen lassen, also nur Hai-DNA.

Nun müssen die herausgeangelten DNA-Schnipsel detailliert untersucht werden, um auf die jeweilige Art des Hais rückschließen zu können. Dazu bestimmen die Forscher die genaue Abfolge der DNA-Bausteine in den Schnipseln und vergleichen sie mit entsprechenden Angaben in Datenbanken.

In insgesamt 22 Proben entdeckten die Wissenschaftler Erbgut-Spuren von insgesamt 13 Hai-Arten. Traditionelle Zählmethoden wie Tauchen oder Video-Überwachung ergaben deutlich weniger Arten - trotz deutlich längerer Überwachungszeiträume und der aufwendigeren Methoden. "Die Ergebnisse sind eindeutig und sprechen für sich", sagt Boussarie. "In nur 22 Wasserproben wies die Umwelt-DNA-Methode 13 Hai-Arten nach, im Vergleich zu 9 Arten, die während fast 3000 wissenschaftlichen Tauchgängen und in fast 400 Videos beobachtet wurden."

Es müssten noch viel mehr sein

Früheren Berichten zufolge wären in dem untersuchten Lebensraum 26 Arten zu erwarten. Es sei unklar, ob die vermissten Arten völlig verschwunden oder aufgrund ihrer Seltenheit schwerer aufzuspüren sind, schreiben die Forscher. Dass die Umwelt-DNA-Untersuchung mehr Hai-Arten nachweist als die konventionellen Methoden, lasse darauf schließen, dass die "dunkle Diversität" - so nennen die Wissenschaftler die Gruppe der vermissten Arten - geringer ist als bislang angenommen. "Mit ein paar DNA-Proben mehr sollten wir zeigen können, welche Hai-Arten tatsächlich fehlen und so die dunkle Diversität (...) erhellen können."

Einer der Nachteile der Methode sei, dass sie keine Auskünfte über Geschlecht, Zustand, Verhalten oder Alter der Tiere erlaubt. Dennoch plädieren die Wissenschaftler dafür, Umwelt-DNA-Untersuchungen künftig auszuweiten und vermehrt bei der Abschätzung von Populationsgrößen einzusetzen. Das könnte auch helfen, die Rote Liste der Internationalen Naturschutzunion (IUCN) zu verbessern. Es gebe etwa zu mehr als 45 Prozent aller Knorpelfisch-Arten - dazu gehören die Haie - keine genauen Bestandsangaben, weil Daten fehlten. Genaue Informationen seien aber eine wesentliche Grundlage, um Arten schützen zu können, so die Forscher.

Die Einsatzmöglichkeiten von Umwelt-DNA-Untersuchungen, auf Englisch eDNA für environmental (Umwelt), werden seit einigen Jahren von vielen Forschergruppen erforscht. Dänische Wissenschaftler hatten das Verfahren zum Beispiel genutzt, um mehr über die genetische Vielfalt von Walhaien im Persischen Golf zu erfahren. Schweizer Wissenschaftler untersuchen damit die Artenvielfalt eines Flusses, am Senckenberg Forschungsinstitut haben Wissenschaftler ein Umwelt-DNA-Nachweisverfahren für den Erreger der Krebspest entwickelt.

Quelle: n-tv.de