Das Aufspüren kleinster Spuren von Erbsubstanz (DNA) ist bei den beliebten, amerikanischen CSI-Serien (Crime Scene Investigation) und auch bei der realen Tatort-Spurensicherung von großer Bedeutung. Aber während dort die Analyse der Proben für die Aufklärung von Verbrechen dient, liefert die Analyse von sogenannter eDNA oder UmweltDNA wertvolle Information in der biologischen Forschung.

Die eDNA wird dabei aus Wasserproben gewonnen, die genetische Bruchstücke z.B. von Haut, Schuppen oder Kot der im Wasser lebenden Organismen enthalten. Das genetische Material wird mit einer Datenbank abgeglichen, in der die DNA bekannter Arten wie in einer Bibliothek abrufbar ist. Diese schonende Methode ermöglicht den Nachweis von Organismen durch minimalen Eingriff in den aquatischen Lebensraum. In einem soeben abgeschlossenen, von der Aktion D. Swarovski geförderten Projekt der Universität Innsbruck, galt das besondere Augenmerk den einheimischen Fischarten Seelaube (Alburnus mento) und Rußnase (Vimba vimba). Die beiden Fischarten bewältigen ihre jährlichen Laichwanderungen in der Europaschutzregion Natura 2000 Mond- und Attersee stromaufwärts in die einmündenden Zuflüsse. Im Gegensatz zu Lachsen, die zum Laichen vom Meer in Flüsse ziehen (anadrome Arten) bzw. Aalen, die ihre aus den Flüssen in die Sargassosee (östlich von Florida im Atlantik) wandern um dort zu laichen (katadrome Arten), bleiben die untersuchten potamodromen Arten im Süßwasser und legen meist nur kurze Strecken auf ihrer Laichwanderung zurück. Für die Wanderungen bevorzugen die Fische ein durchgängiges, passierbares Gewässer, bei dem auch vorhandene Nebengewässer für die Fische erreichbar sind. Durch bauliche Eingriffe wie Begradigungen und der Bau von Wehren und Kraftwerken zur Wasserkraftnutzung, ist es in vielen Fließgewässern aber bereits zu massiven Veränderungen des Lebensraumes, Degradation der Flusshabitate bzw. Isolation unpassierbarer Flussabschnitte gekommen. Der Nachweis dieser Fische sowohl im See, als auch in den Zuflüssen spricht für ein, zumindest abschnittweises, intaktes Fließgewässerkontinuum.

 

Ziel der Arbeit sollte es sein eine Methode zur Untersuchung von wandernden Fischpopulationen zu finden, die verlässlich den Fortpflanzungserfolg von Fischarten nachweisen kann, ohne die Fische zu beeinträchtigen. Die Ergebnisse, die im Rahmen einer Masterarbeit am Forschungsinstitut für Limnologie in Mondsee in Kooperation mit dem Institut für Ökologie entstanden sind, wurden bereits in der Fachzeitschrift Scientific Reports publiziert. Dafür wurden Mond- und Attersee, sowie die Zuflüsse Zeller Ache und Seeache nicht nur durch regelmäßige Beobachtungen in den Zuflüssen, sondern auch durch Wasserproben zur Gewinnung von UmweltDNA (eDNA) im Mittelteil und im Unterlauf während der gesamten Laichperiode untersucht. Die Ergebnisse bestätigten die angewandte Methode als praktikables Monitoringinstrument für künftige Populationsuntersuchungen mit minimalem Störfaktor. Es konnten starke Korrelationen zwischen den Kontrollbeobachtungen und den Analysen der UmweltDNA, aus den verschiedenen Flussabschnitten nachgewiesen werden. Nicht nur die Anwesenheit der Fischarten ist durch die eDNA Analysen möglich, durch die Menge der gesammelten genetischen Bruchstücke, kann auch auf eine höhere oder niedrigere Anzahl von Individuen geschlossen werden.

 

Publikation:

Thalinger B., Wolf E., Traugott M., Wanzenböck J. (2019). Monitoring spawning migrations of potamodromous fish species via eDNA, Scientific Reports 9: 15388 https://doi.org/10.1038/s41598-019-51398-0