Neue DNA-Datenbank der Wasserinsekten verbessert Umweltüberwachung

Zoologische Staatssammlung München

Im Wasser lebende Insekten spielen eine große Rolle als Zeigerarten bei der Beurteilung der Gewässerqualiät von Bächen, Flüssen und Seen. Die Forscher der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) veröffentlichten nun eine genetische Arten-Datenbank der Eintags-, Köcher- und Steinfliegen in Deutschland, die das Umweltmonitoring und die Beurteilung von Ökosystemen erleichtern soll.

Wasserinsekten sind vor allem bei der Bestimmung der Gewässergüte von Fließ- sowie Standgewässern von enormer Bedeutung. Viele Arten speziell der Eintags-, Köcher- und Steinfliegen sind so optimal an ihre Lebensräume angepasst, dass sie äußerst sensibel auf kleinste Veränderungen ihrer Umwelt durch beispielsweise Verschmutzung oder auch klimatische Abweichungen reagieren. Die Reaktion der Insektenfauna auf veränderte Standortbedingungen werden heute oft zum Zwecke des Umweltmonitoring genutzt. Ökologen können durch die Erfassung der vorkommenden Arten und der Artgemeinschaften innerhalb eines Biotops unter anderem Rückschlüsse auf Wasser- oder Bodenqualität ziehen und somit dessen ökologisches Gleichgewicht bewerten.

Leider gestaltet sich die Artbestimmung bei diesen sogenannten Bioindikator- oder Zeigerarten in der Praxis oft sehr schwierig. Vor allem die Larven sind selbst für Experten anhand ihrer äußeren Merkmale kaum zu unterscheiden. Artbestimmungen sind somit meist zeitaufwändig, teuer und oft fehlerhaft.

Forscher der Zoologischen Staatssammlung München geben Ökologen und Umweltgutachtern mit ihrer nun veröffentlichten Gen-Datenbank für Eintags-, Köcher- und Steinfliegen ein wichtiges Werkzeug an die Hand. Im Rahmen ihrer DNA-Barcoding Projekte haben die ZSM Wissenschaftler die genetischen Fingerabdrücke – sogenannte DNA-Barcodes – von über 2600 Exemplaren der Wasserinsekten aus den drei Gruppen erfasst (www.barcoding-zsm.de).Diese konnten insgesamt 363 verschiedenen Arten zugeordnet werden, was rund zwei Dritteln aller in Deutschland vorkommenden Arten entspricht. Diese genetische ‚Bibliothek des Lebens‘ dient nun als solide Referenz für zukünftige Artbestimmungen und gibt Ökologen eine schnellere und zuverlässigere Methode zur Identifikation von Indikatorarten an die Hand.

„Die neu von uns aufgestellte DNA-Datenbank beinhaltet alle für ökologische Fragestellungen relevanten Arten“, so Jérôme Morinière, taxonomischer Koordinator an der ZSM, „unser Ziel ist der weitere Ausbau unserer „Bibliothek des Lebens“ und deren Nutzbarkeit für Prozesse im Umwelt- oder Biodiversitätsmonitoring.“

Im Rahmen der Initiativen „Barcoding Fauna Bavarica“ (BFB) und „German Barcode of Life“ (GBOL) verfolgen die Münchener Forscher das ehrgeizige Ziel, alle bayerischen bzw. deutschen Tierarten genetisch zu erfassen und in einer Online-Bibliothek für Fachleute weltweit zur Verfügung zu stellen. Aus den Projekten sind bereits mehrere vollständige Checklisten für bayerische Insektengruppen hervorgegangen, wie z. B. für Schmetterlinge, Heuschrecken oder Wildbienen. Insgesamt konnten schon mehr als 20.000 Tierarten erfasst werden. Mehr Informationen zum Thema finden sich unter www.barcoding-zsm.de.

Die Eintagsfliege Rhithrogena germanica (Foto: SNSB-ZSM)

Die Eintagsfliege Heptagenia flava (Foto: SNSB-ZSM)

Bild3: Die Larve der Eintagsfliege Siphlonurus lacustris (Foto: S. Koch)

Publikation:
Morinière, J., Hendrich, L., Balke, M., Beermann, A. J., König, T., Hess, M., Koch, S., Müller, R., Leese, F., Hebert, P. D. N., Hausmann, A., Schubart, C. F. and Haszprunar, G. (2017), A DNA barcode library for Germany′s mayflies, stoneflies and caddisflies (Ephemeroptera, Plecoptera & Trichoptera). Mol Ecol Resour. Accepted Author Manuscript. doi:10.1111/1755-0998.12683

Kontakt:
Jérôme Morinière
Zoologische Staatssammlung München (SNSB-ZSM)
Münchhausenstraße 21
81247 München
Tel.: 089 8107 121
E-Mail: moriniere@zsm.mwn.de