Genforschung Barcode des Lebens wird Allgemeingut
Mit dieser Technik können Forscher anhand eines bestimmten Gens in den Mitochondrien fast alle Tierarten unterscheiden.
München Unappetitlich sieht sie aus, die braune Masse, die da in einem Becher wabert. Ausgeschüttet in eine weiße Schale werden Beinchen sichtbar, Fühler, ganze Käfer. Es ist der Inhalt einer Falle aus dem Bayerischen Wald. 500 bis 600 Arten, darunter Spinnen, Weberknechte, Springschwänze.
Doch so können die Biologen Jérôme Morinière und René Tänzler wenig damit anfangen. Erst getrocknet, zerkleinert und schließlich zu Pulver gemahlen wird daraus für sie Arbeitsmaterial.
Die Forscher wollen herausfinden, welche Tiere gefangen wurden. Was früher in mühevoller Kleinarbeit sortiert und bestimmt werden musste, geht mit einer relativ jungen Methode recht fix: DNA-Barcoding. Die Grundidee: Anhand eines bestimmten Gens in den Mitochondrien, den sogenannten Kraftwerken der Zellen, lassen sich fast alle Tierarten unterscheiden.
„Dafür reichen schon kleinste Mengen“, sagt Morinière. Ei, Larve, Flügelfetzen – mit solchen Bausteinen lassen sich Arten identifizieren. Dazu wird in einem mehrstufigen Verfahren das sogenannte CO1-Gen aus den Fundstücken herausgelöst, vervielfältigt und in einem externen Labor sequenziert – also die Abfolge der vier Basen, aus denen die DNA besteht, entziffert. Diese unterschiedlich eingefärbt ergeben am Computerbildschirm Reihen bunter Balken, die an die Strichcodes auf Etiketten erinnern, daher auch der Name der Methode.
Eine Bibliothek des Lebens
Jede Art bekommt auf diese Weise einen Barcode. Und analysierte Barcodes können mit der entsprechenden Datenbank abgeglichen und zugeordnet werden. Das Ganze dauert zwei bis drei Tage, wie Morinière erläutert. Hintergrund ist die internationale „Barcode of Life Database“, eine Bibliothek des Lebens, die Forscher weltweit seit Jahren auf kanadische Initiative hin füllen.
In Deutschland hat Gerhard Haszprunar, unter anderem Direktor der Zoologischen Staatssammlung München (ZSM), vor rund neun Jahren begonnen, die gut 35.000 Tierarten in Bayern zu erfassen. „Ein ehrgeiziges Vorhaben“, sagt er selbst. Etwa 20.000 sind aber bereits in der Referenzbibliothek, „alles Relevante ist dabei“.
Inzwischen arbeiten bundesweit immer mehr Wissenschaftler mit DNA-Barcoding, wie Regine Jahn, Erste Vorsitzende des Deutschen Nationalkomitees der Biologen-Verbände IUBS und IUMS, sagt. So ist das Zoologische Forschungsmuseum Alexander Koenig in Bonn federführend beim German Barcode of Life, dem Projekt zur Inventarisierung der Tiere, Pflanzen und Pilze in Deutschland.
Eintönige Kleinarbeit für Freaks? „Das ist genau der Gegensatz zum Elfenbeinturm“, sagt Jahn, die mit einzelligen Algen arbeitet und selbst auch Barcoding nutzt. „Früher hieß es: Ihr seid ja nur die Beinchenzähler“, sagt sie mit Blick auf Taxonome – jene Experten, die Arten beschreiben. „Jetzt geht das Bestimmen ratzfatz.“ So bleibe mehr Zeit um herauszufinden, welche anderen Arten in einem Gebiet leben, wie sich der Klimawandel auswirkt, ob neue und unbekannte Arten hinzukommen und welche Rolle ein Lebewesen in der Natur spielt.
Weitere Vorteile des Barcodings, die immer wieder angeführt werden: Für viele Arten gibt es immer weniger Spezialisten, die sich in den Details auskennen. Zudem spart die Methode neben Zeit Geld.
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