Evolution live: Neues für die Käfer-Bibliothek

Forscher der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) haben in einer aktuellen Studie genetische Kennsequenzen von rund 600 Laufkäfern (Carabidae) analysiert. Die Studie ist Teil des im Juli 2020 gestarteten nationalen DNA-Barcoding-Projekts „German Barcode of Life III“ (GBOLIII: Dark Taxa) an der ZSM.

Ein Forschungsteam um Michael Raupach und Lars Hendrich von der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) spürt mit Hilfe genetischer Kennsequenzen („DNA-Barcodes“) gezielt bisher schwer zu identifizierende Arten in unserer heimischen Fauna auf. In einer neuen Studie analysierten die Wissenschaftler mit Hilfe von z.T. 40 Jahre altem Sammlungsmaterial aus der ZSM DNA-Barcodes von über 600 Exemplaren der Laufkäfergattung Pterostichus (Grabkäfer) und einiger eng verwandter Arten. Die neu gewonnen Daten sind ein weiterer Schritt auf dem Weg zur Erstellung einer umfassenden genetischen Referenz-Bibliothek für alle Laufkäfer Deutschlands und Mitteleuropas. Der stetige Aufbau von DNA-Barcode-Bibliotheken ist die Basis für die molekulare Biodiversitätsforschung und Artbestimmung.

Für insgesamt 86% der untersuchten Käfer gab es ein eindeutiges Ergebnis: Den Wissenschaftlern gelang es, die Exemplare dieser Gruppe 44 verschiedenen Arten zuzuordnen. Bei den restlichen Exemplaren war das nicht so einfach: Bei manchen Tieren waren die untersuchten DNA-Abschnitte so ähnlich, dass eine exakte Artabgrenzung nicht möglich war. Bei anderen Pterostichus-Arten offenbarte die Analyse wiederum sehr große genetische Unterschiede innerhalb derselben Art.

Den Käferexperten Lars Hendrich von der ZSM überrascht das Ergebnis nicht: „Die Methode des DNA-Barcoding zur molekularen Identifizierung von Grabkäfer-Arten ist hochwirksam. Was wir hier sehen, ist Evolution. Die schwankende genetische Variationsbreite zeigt uns, dass die Entstehung und Entwicklung von Arten ein laufender Prozess ist, der sich zu jeder Zeit und an jedem Ort kontinuierlich abspielt.“ Die Ergebnisse der Studie wurden vor Kurzem in der Fachzeitschrift ZooKeys veröffentlicht.

Die Gruppe der Laufkäfer (Carabidae) ist sehr artenreich und wird schon seit Jahrzehnten in vielen bodenkundlich ausgerichteten Biodiversitätsstudien untersucht. Weltweit sind über 40.000 Laufkäferarten bekannt, in Deutschland etwas weniger als 600. Für Ökologen sind Laufkäfer sehr wertvolle „Störungsmelder“ (Bioindikatoren). Viele Arten sind so optimal an ihre Lebensräume wie Wälder, Wiesen, Flussufer oder Moore angepasst, dass sie äußerst sensibel auf Veränderungen ihrer Umwelt reagieren. Die beschleunigte Bestimmung der Käfer und vor allem ihrer noch weniger bekannten Larven durch das DNA-Barcoding eröffnet auch für Artenschutz und Biodiversitätserfassung neue Möglichkeiten.

Die dritte Projektphase „GBOLIII: Dark Taxa“ des nationalen DNA-Barcoding-Projekts „German Barcode of Life“ (GBOL) an der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Publikation:
Raupach, M.J., Hannig, K., Morinière, J. & L. Hendrich (2020b): A DNA barcode library for ground beetles of Germany: the genus Pterostichus Bonelli, 1810 and allied taxa (Insecta: Coleoptera: Carabidae).- ZooKeys 980: 93–117
https://doi.org/10.3897/zookeys.980.55979

Kontakt:
Dr. Lars Hendrich
Zoologische Staatssammlung München (SNSB-ZSM)
Münchhausenstraße 21, 81247 München
Tel.: Tel.: 089 8107 149
E-Mail: hendrich@snsb.de

www.zsm.mwn.de – Zoologische Staatssammlung München (SNSB-ZSM)
barcoding-zsm.de – DNA-Barcoding an der Zoologische Staatssammlung München