Was Zuckmücken über Umweltstress verraten

Wie es um Gewäss­er ste­ht, lässt sich an seinen Bewohn­ern able­sen – sog­ar an den kle­in­sten. Biolo­gen der Uni­ver­sität Duis­burg-Essen (UDE) kon­nten mit Kol­le­gen aus Frank­furt und dem kanadis­chen Guelph Umweltverän­derun­gen bei Zuck­mück­en nach­weisen. Dazu nutzten sie DNA-basierte Methoden.

Weltweit sind Flüsse und Seen als Folge von land­wirtschaftlich­er Nutzung und des Kli­mawan­dels beein­trächtigt. Die Ein­flussfak­toren auf Ökosys­teme – auch Stres­soren genan­nt – wollen die UDE-Biolo­gen erken­nen und unter­suchen. Ihre Infor­man­ten: im Gewäss­er lebende Tier­arten. „Das Schwierige daran ist, dass sich viele Tier­arten nicht iden­ti­fizieren lassen“, erk­lärt Prof. Dr. Flo­ri­an Leese, Leit­er der Arbeits­gruppe für Aquatis­che Ökosystemforschung.

Das gilt beson­ders für Zuck­mück­en, die sich auf­grund ihrer gerin­gen Größe sel­ten als Indika­toren eignen, aber weltweit zahlre­ich in Flüssen und Seen vorkom­men. Für die Forsch­er eine Her­aus­forderung: Sie unter­sucht­en die kleinen Insek­ten mit ein­er DNA-basierten Meth­ode, bei der Organ­is­men anhand ein­er kurzen DNA-Sequenz iden­ti­fiziert werden.

Dafür baut­en Leese und seine Kol­le­gen ein Exper­i­ment direkt neben einem Fluss auf, bei dem Wass­er in vier große Tanks gepumpt wurde. Von dort verteilte es sich in über sechzig Rin­nen, die jew­eils einen kleinen Fluss simulierten. „Wir bracht­en zusät­zlich­es Feinsed­i­ment ein, reduzierten die Fließgeschwindigkeit und erhöht­en die Salzkonzen­tra­tion, um drei Stres­soren zu simulieren“, so Dr. Arne Beer­mann, der die Studie ver­fasst hat. Getestet wurde in allen Kom­bi­na­tio­nen, mal ganz ohne, mal einzeln, mit zweien oder mit allen Stres­soren. Anschließend unter­sucht­en die Forsch­er die abge­sam­melten Zuck­mück­en im Labor – mit Erfolg.

Die Wis­senschaftler hof­fen nun, dass ihr Ver­fahren in einem größeren Maßstab ange­wandt wer­den kann. „Unsere Ergeb­nisse bele­gen, welch­es Poten­zial DNA-basierte Meth­o­d­en in der Umwelt­forschung besitzen. Allerd­ings müssen weit­ere Stu­di­en zeigen, ob und wie weit sich diese auf andere Szenar­ien über­tra­gen lassen“, so Prof. Leese.