Praxisleitfaden Biomonitoring
Für die Bewertung und Überwachung der biologischen Vielfalt sind DNA-gestützte Erhebungsmethoden mittlerweile unerlässlich. Ein neues Handbuch ermöglicht nun erstmals eine Standardisierung der Verfahren.
18.01.2022 · News · Leibniz-Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels · Lebenswissenschaften · Forschungsergebnis
DNA-gestützte Methoden sind Game Changer für die Bewertung der biologischen Vielfalt - bislang fehlten Standardisierungen sowie Leitlinien. Dies hat sich mit dem Praxisleitfaden „A practical guide to DNA-based methods for biodiversity assessment“ des internationalen Forschungsnetzwerks DNAqua-Net geändert. Endlich gibt es ein Werk, an dem sich Forschende mittels Bezugsnormen für die Anwendung DNA-basierter Biomonitoring-Instrumente orientieren können. Das Handbuch, an dem Dr. Sarah Bourlat, Sektionsleiterin Metabarcoding am Leibniz-Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels in Bonn als Autorin mitgearbeitet hat, wird zukünftig mit der Weiterentwicklung der Technologien aktualisiert.
Die ökologische Überwachung auszuweiten und auf faktisch vergleichbare Daten zu beziehen ist, angesichts der Biodiversitäts- und Klimakrise, dringend notwendig. Zwischen 2016 und 2021 arbeiteten mehr als 500 Forschende im Rahmen der internationalen DNAqua-Net-Wissenschaftskooperation zusammen, um Methoden zur Erfassung von biologischer Vielfalt zu entwickeln und voranzutreiben, die auf der Analyse von DNA aus der Umwelt (z. B. aus Flusswasser) oder aus unsortierten Sammlungen von Organismen basieren. Finanziert wird das Netzwerk DNAqua-Net aus dem Programm für Europäische Zusammenarbeit auf dem Gebiet der wissenschaftlichen und technischen Forschung (COST) der Europäischen Union.
Das Sammeln von Umweltproben, die für DNA-Analysen ins Labor geschickt werden ist im Vergleich zum Fangen und Untersuchen lebender Organismen wesentlich günstiger, schneller und zudem nicht invasiv. Die DNA-gestützten Methoden sind somit eine echte Innovation für ein umfangreiches Biodiversitätsassessment und -monitoring. Allerdings wurde die Etablierung in großem Maßstab durch mangelnde Standardisierungen und allgemeingültige Richtlinien erschwert. Das DNAqua-Net-Team hat nun einen Leitfaden für die Einführung von DNA-gestützten Erhebungsmethoden für die biologische Vielfalt veröffentlicht. An dem Handbuch hat auch Sarah Bourlat vom Leibniz-Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels in Bonn (LIB Bonn) mit gearbeitet. Die Richtlinien berücksichtigt vier verschiedene Arten von Proben: Wasser, Sedimente, Sammlungen wirbelloser Tiere und Kieselalgen. Außerdem zwei primäre Analysetypen: den Nachweis einzelner Arten mittels quantitativer Echtzeit-PCR und ähnlicher zielgerichteter Methoden sowie die Erfassung biologischer Gemeinschaften mittels DNA-Metabarcoding. In jeder Phase des Feld- und Laborprozesses legt der Praxisleitfaden den wissenschaftlichen Konsens, die zu treffenden Entscheidungen sowie die damit verbundenen Kompromisse dar. Insbesondere berücksichtigt das Handbuch, wie die Entscheidungen durch allgemeine praktische Beschränkungen wie Logistik, Zeit und Budget beeinflusst werden können. Der Praxisleitfaden wird als Advanced Book zur Verfügung gestellt und wird auf neue Entwicklungen der Technologie stetig angepasst.
Publikation
Bruce, K.; Blackman, R.; Bourlat, SJ.; Hellström, AM.; et al. (2021): A practical guide to DNA-based methods for biodiversity assessment. Advanced Books.