Literweise Forschungsmaterial - Teichwasser verrät Tropenfrösche

Frankfurt am Main (APA/dpa) - Um das Vorkommen südamerikanischer Frösche zu untersuchen, setzte Martin Jansen von der deutschen Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung bisher auf die Kakophonie am Tümpel und eigene Anschauung: Er identifizierte Froscharten in Bolivien anhand von Sichtungen und Froschrufen. In einer Machbarkeitsstudie mit seinem Kollegen Miklos Balint und anderen Mitarbeitern hat der Forscher nun nachgewiesen, dass dies mit Wasserproben ebenso zuverlässig geht.

Gewissermaßen literweise erhalten die Wissenschafter Forschungsmaterial, dank der sogenannten Umwelt-DNA, auch e-DNA genannt. Denn auch Kot, Hautpartikel und ähnliche Stoffe, die Erbgut enthalten, befinden sich im Teichwasser. Das Prinzip ließe sich auch für andere Seen nutzen.

„Eine Wasserprobe enthält eine Ansammlung organischen Materials der Frösche, die sich im Teich aufgehalten haben. Aus diesem Potpourri kann man das Erbgut der Frösche isolieren und mit Datenbanken abgleichen, um die Arten nachzuweisen“, erklärt Balint, der am Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) in Frankfurt arbeitet. Schon kleine Erbgutsequenzen genügten, um Froscharten zuverlässig zu bestimmen. Da die Wissenschafter bereits seit mehreren Jahren in Bolivien forschen, sind die Voraussetzungen für die Erfassung gut: Es gebe bereits sehr gutes Datenmaterial zu den dort lebenden Arten, so Jansen.

Im Fachmagazin „Molecular Ecology Resources“ erläutern die Wissenschafter die Ergebnisse ihrer Studie. Dabei genügten zwei Liter Teichwasser, um Arten zu bestimmen. Das Forscherteam sammelte Wasserproben aus fünf Teichen in der bolivianischen Savanne und isolierte und sequenzierte anschließend die darin enthaltene Frosch-DNA. Die genetischen Spuren konnten sie 25 Froscharten zuordnen. Sechs davon wurden sogar nur mittels ihrer Erbgut-Hinterlassenschaften aufgespürt.

„Anhand ihrer Umwelt-DNA im Teichwasser konnten wir Froscharten nachweisen, die wir nicht aufgrund ihres Quakens erfasst haben oder erspähen konnten - beispielsweise weil sie noch im Larvenstadium waren oder es sich um Einzeltiere handelte“, sagt Balint. Allerdings hat auch diese Methode Einschränkungen, so Jansen: „Wenn ein Frosch nur am Teichrand sitzt und nie mit dem Wasser in Berührung kommt, finden wir ihn auch nicht in der Wasserprobe.“

Grundsätzlich neu ist das Arbeiten mit Umwelt-DNA nicht. Doch Balint und Jansen heben im Vergleich zu herkömmlichen Untersuchungsmethoden vor allem die Effizienz der Erfassung in Gebieten mit großer Artenvielfalt hervor. „In den Tropen gibt es bisher kaum flächendeckende wissenschaftliche Untersuchungen zum Vorkommen von Organismen. Ich könnte mir daher vorstellen, dass wir Wasserproben aus 10.000 Teichen im Regenwald und der Savanne nehmen und mittels Umwelt-DNA damit das Vorkommen der Frösche in bisher unerreichter Detailtiefe erforschen“, sagt Balint zum Potenzial der Methode.

Wenn das Vorkommen von Fröschen in Teichen relativ zügig erfasst werden kann, lässt sich auch rascher feststellen, welche Auswirkungen ein trockener und heißer Sommer wie der diesjährige für Teichbewohner hat. Und was das wiederum für Froschjäger wie etwa Störche bedeutet. „Wir würden gerne wissen, wie es den Amphibien in Hessen nach diesem Sommer geht“, sagt Jansen.

Und auch für die Ausweisung von Schutzgebieten wären Monitoring-Ergebnisse von Bedeutung. Denn so könnte man feststellen, welche Gebiete besonders viele oder besonders seltene Arten beheimaten - und daher besonderen Schutz benötigen.