Identifikation von Vögeln und ihrer Nahrung mittels DNA Metabarcoding

Wir wurden für das NABU Naturschutz in NRW Magazin in der Ausgabe 2/2019 zum Thema "Vögel und ihre Nahrung identifizieren - Interview zum DNA Metabarcoding von Vogelkot" veröffentlicht.

Hier können Sie das gesamte Interview lesen oder direkt das gesamte Magazin 2/2019 extern unter https://nrw.nabu.de/wir-ueber-uns/infothek/publikationen/mitgliedermagazin.html lesen.

Naturschutz in NRW Magazin Ausgabe 2/2019 "Vögel und ihre Nahrung identifizieren - Interview zum DNA Metabarcoding von Vogelkot"

Vögel und ihre Nahrung identifizieren

Interview zum DNA Metabarcoding von Vogelkot

Die Advanced Identification Methods GmbH (AIM) wurde 2016 von zwei jungen Wissenschaftlern an der Zoologischen Staatssammlung München gegründet, die den Bedarf an genetischer Artidentifikation in Zeiten der Taxonomiekrise und des weltweiten dramatischen Artenschwundes erkannt hatten. Mit dem sogenannten DNA Barcoding bietet AIM eine nicht-invasive Methode an, um die gefressenen Insekten mittels Genetik im Vogelkot aus Brutkästen nachzuweisen. Darüber sprachen wir mit der Biologin Marita Sacher, Projektkoordinatorin bei AIM.

Naturschutz in NRW:Frau Sacher, was ist DNA Barcoding?

Marita Sacher: Der Name ist angelehnt an das Produkt-Barcoding, das man beispielsweise aus dem Supermarkt kennt. Anstatt eines Strichcodes wird hier zur Identifizierung der Tiere ein bestimmtes Gen (Cytochrom Oxidase CO1) im Labor „gescannt“. Dies ergibt einen für die meisten Arten sehr spezifischen Barcode. Auch Pflanzen, Pilze und Mikroorganismen können mit spezifischen Markern analysiert und identifiziert werden. Mit Hilfe dieser kurzen DNA Barcodes kann man eine Art eindeutig identifizieren, aber auch die Identifikation neuer Arten ist möglich.

Wozu ist die Methode gut?

Damit können sowohl isolierte Proben als auch Mischproben, die mehr als einen Typ von DNA enthalten, analysiert werden. Vogelkotproben sind Mischproben, in denen sowohl die DNA des Vogels als auch die der gefressenen Tiere enthalten ist. Durch eine Analyse der nach dem Verdauungsvorgang auffindbaren DNA im Vogelkot kann man mit dem DNA Metabarcoding sowohl die Vogelart als auch die der gefressenen Insekten bestimmen. Letzteres ermöglicht ein effizientes Monitoring der heimischen Insektenvielfalt.

Wie kann das Resultat einer solchen Analyse aussehen?

Letztes Jahr wurde in einem Versuch Vogelkot aus drei verschiedenen Nistkästen eines NABU-Vorstands untersucht. Mit dem Metabarcoding konnten wir die in den Nistkästen vorkommenden Vogelarten, nämlich Kleiber, Stare und Meisen, eindeutig identifizieren. Zusätzlich konnten über vierzig Insekten-, Wurm- und Spinnenarten anhand ihrer DNA-Spuren im Kot identifiziert werden.

Was kann man mit den gewonnenen Informationen anfangen?

In Zeiten des Insektenschwunds und dem damit eng verbundenen Vogelsterben ist es für Biologen und Artenschützer wichtig zu wissen, wo, wann und in welcher Zahl Insektenarten vorkommen. Dies kann man mithilfe gezielter Monitorings oder durch Aktionen wie dem NABU- Insektensommer ermitteln. Mit Hilfe des Metabarcodings haben wir nun eine weitere hocheffiziente Methode, die Biodiversität zu ermitteln und gleichzeitig Rückschlüsse auf das Nahrungsspektrum der einzelnen Vogelarten ziehen zu können. Außerdem kann untersucht werden ob und wie sich Vögel auf ein verändertes Nahrungsangebot einstellen können. Mit einer breit angelegten Probenreihe ließe sich in kurzer Zeit ein deutschlandweites Monitoring realisieren – ohne die Tiere in ihrem natürlichen Lebensraum zu stören.

Muss ich beim Sammeln von Vogelkot etwas beachten?

Am besten trägt man beim Reinigen und dem damit verbundenen Sammeln von Vogelkot Handschuhe. Wir empfehlen pro Nistkasten jeweils ein neues Paar Einmal-Handschuhe oder man wäscht seine Gartenhandschuhe zwischen jedem Nistkasten gründlich. Dies hat einerseits hygienische Gründe, vermeidet andererseits auch eine versehentliche Vermischung und Kontamination der Proben. Der Vogelkot sollte am besten trocken und luftdicht verpackt werden.

Ist die Methode auch für private Gartenbesitzer interessant?

Das Metabarcoding ist inzwischen so ausgereift, dass sich auch Naturfreunde und Gärtner diese Analyse leisten können. Wir unterstützen sie dabei, stellen Gefäße und Anleitungen zur Verfügung und helfen fachlich bei der Auswertung der Ergebnisse.

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