Lacoursiere-Roussel, A., Y. Dubois, E. Normandeau & L. Bernatchez (2016): Improving herpetological surveys in eastern North America using the environmental DNA method. – Genome 59(11): 991-1007.
Die Verbesserung herpetologischer Überwachungmöglichkeiten im östlichen Nordamerika anhand der Umwelt-DNS-Methode.
Glyptemys insculpta,
Jungtiere in Freilandanlage
© Hans-Jürgen Bidmon
Unter den Wirbeltieren gehört die Herpetofauna zu jener mit dem größten Anteil an Artenrückgängen. Die Bestimmung der Umwelt-DNS (eDNA) ist eine vielversprechende Methode für eine signifikante Verbesserung bei großräumig ausgerichteten herpetologischen Erhaltungsmaßnahmen. Allerdings erfordert die Integration der Ergebnisse aus eDNA-Befunden in Managementrahmenpläne eine Evaluation für die Effizienz dieser Methode innerhalb großer natürlicher Naturräume. Es ist nötig die eDNA-Methode anhand von quantitativen Überwachungsmethoden, wie sie derzeit in der Erhaltungsbiologie benutzt werden, zu kalibrieren. Wir entwickelten also zuerst artspezifische DNS-Primer für den Nachweis von Waldbachschildkröten (Glyptemys insculpta) – einer Spezies, die in Kanada gefährdet ist – mit der quantitativen PCR (qPCR)-Technik. Die Rate mit der wir damit eDNA anhand der qPCR nachweisen konnten verglichen wir mit der relativen Vorkommenshäufigkeit, die anhand von standardisierten visuellen Erfassungsmethoden in 9 Flüssen für diese Schildkrötenart in der Province Quebec (Canada) festgestellt worden war. Zum zweiten entwickelten wir Multi-Spezies-Primer, um damit nordamerikanische Amphibien und Reptilien nachzuweisen, unter Anwendung einer eDNA-Metabarcode-Analyse. Damit wurde ein Vorkommensindex basierend auf dem Verbreitungsgebiets und des Habitattyps mit dem eDNA-Metabarcode-Datensatz von Proben, die in 7 Seen und 5 Flüssen gesammelt worden waren, abgeglichen. Unsere Ergebnisse zeigen empirisch, dass die eDNA-Barcode-Methode sehr effektiv ist, um die Verteilung herpetologischer Arten zu charakterisieren. Zudem lieferte die eDNA-Methode gleiche Ergebnisse wie die standardisierten, visuellen Erfassungsmethoden, die derzeit für die Erarbeitung von Erhaltungsstrategien für Waldbachschildkröten benutzt werden. Wir fanden schließen daraus, dass die eDNA-Nachweisraten unter der Voraussetzung, dass sie vorher kalibriert und standardisiert wurden, ein effektives Instrument zur semiquantitativen Erfassung darstellen.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Eine Arbeit, die sicher auf eine zukunftsweisende Methode zur Biodiversitätserfassung aufmerksam macht, und gleichzeitig darauf verweist, dass solche Methoden einer gewissen Kalibrierung bedürfen ebenso wie sie sich wohl auch der Biologie der jeweils adressierten Spezies zu orientieren hat (siehe de Souza et al. 2016).
Literatur
de Souza, L. S., J. C. Godwin, M. A. Renshaw & E. Larson (2016): Environmental DNA (eDNA) Detection Probability Is Influenced by Seasonal Activity of Organisms. – PLoS One 11(10): e0165273 oder Abstract-Archiv.
Galerien
Glyptemys insculpta – Waldbachschildkröte