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Neue Veröffentlichung: DNA basierte Gewässerbewertung

In einem kürzlich in der Fachzeitschrift Methods in Ecology and Evolution erschienenem Artikel haben wir das Potenzial DNA-basierter Methoden für das Routinemonitoring von Fließgewässern getestet. Mit der „DNA-Metabarcoding“-Methode können Hunderte bentische Invertebraten in einer Probe auf einmal bestimmt werden. Die Bewertungsergebnisse zwischen morphologischen und DNA basierten Methoden sind sehr ähnlich, wobei mit Metabarcoding mehr Tiere auf Artniveau bestimmt werden konnten. Dennoch zeigt unsere Studie auch noch existierende Schwächen der neuen DNA-Metabarcoding auf: Etwa 30% der morphologisch identifizierten Tiere konnten nicht entdeckt detektiert werden. Dies kann auf den noch unvollständigen Referenz-Gendankenbanken beruhen, Resultat von Fehlbestimmungen oder „Primer bias“ sein. Unsere Arbeit ist ein wichtiger Schritt in der Methoden-Valiedierung und zeigt das Potential von DNA Metabarcoding im Routinemonitoring.

Foto 1: Vasco Elbrecht, Edith Vamos und Florian Leese (von links nach rechts) haben zusammen mit Kristian Meissner und Jukka Aroviita vom Finnischem UmweltinstitutSYKE  insgesamt 18 Monitoring Proben aus Finnland molekular und Morphologie-basiert untersuchet.

Außerdem hat es die von uns entwickelte Bioinformatik software PrimerMiner (im selben journal erschienen) diesen Monat auf das journal cover von Methods in Ecology and Evolution geschafft.

Foto 2: Das Cover-Foto von Methods in Ecology and Evolution Zeigt eine Makroinvertertebraten Probe welche mit Hilfe von Flüssig-Stickstoff und einem Mörser homogenisiert wird um die DNA Extraktion zu ermöglichen.

Science meets Education

Unter diesem Motto wurde Jana Dömel dazu eingeladen auf der internationalen Tagung von “Polar Educators International” in Italien einen Workshop zu leiten.

Das Projekt “MEERwert. Polare Biodiversität.” (www.meer-wert.info) hat sich im Rahmen des Wissenschaftsjahrs 2016*17 vorgenommen Schülern und anderen Interessenten genetische Methoden für die Erforschung der biologischen Vielfalt der Polarmeere näher zu bringen und zugänglich zu machen. Neben der Entwicklung eines “Extraktionskoffers”, der alle Materialen für eine DNA-Extraktion aus z.B. Fischstäbchen beinhält und auf Anfrage (Kontakt: jana.doemel@uni-due.de) kostenlos zur Verfügung gestellt wird, motivierte die Einladung zum Workshop zur Erarbeitung von weiterem Lehrmaterial.

Foto: Jana hilft den Teilnehmern des Workshops die Arbeitsblätter zum Thema Genetik zu bearbeiten.

Während der Konferenz konnten sich nun Lehrer aber auch Wissenschaftler durch zwei Arbeitsblätter durcharbeiten und Verbesserungsvorschläge von der didaktischen Seite hinzufügen. Die Arbeitsblätter vermitteln die Grundlagen der DNA-Analyse, indem Sequenzen von Fischen mit einer Datenbank abgeglichen und am Beispiel der Dorsche (oder zumindest der Fische die „Dorsche“ genannt werden) Stammbäume zur Klärung von Herkunft und Verwandtschaft der Fische erstellt. Die Resonanz war sehr positiv und hat uns bestärkt, dass unser Projekt von großem schulischen Interesse ist.

Neues Projekt: eDNA in Ruhr und Möhne

Am vergangenen Samstag waren wir an Ruhr und Möhne unterwegs, um die ersten Proben für ein weiteres neues Projekt zu nehmen. In den kommenden Monaten werden Florian und Jan untersuchen, wie sich aus dem Flusswasser gefilterte DNA (eDNA, environmental DNA) nutzen lässt, um die Artengemeinschaft in Ruhr und Möhne zu ermitteln.

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Neues Projekt: eDNA der „Emschergroppe“

Wir starten ein neues Projekt:

Gunnar Jacobs von der Emschergenossenschaft startet eine Doktorarbeit, in der er das Vorkommen, die Verbreitung und die Ausbreitungsfähigkeit der Emschergroppe (Cottus cf. rhenanus) in der Emscher und ihren Zuflüssen untersucht.

Die Emschergroppe ist ein Fisch, von dem kleine Populationen die extreme industrielle Verschmutzung der Gewässer im Ruhrgebiet während der letzten 100 Jahre in wenigen Bachoberläufen überlebt haben. Exemplare aus diesen Reliktpopulationen werden nun in renaturierten Gewässern des Emschmersystems ausgesetzt, um eine Wiederbesiedlung zu erreichen.

Gunnar wird eDNA (environmental DNA, = Umwelt-DNA) nutzen, um das Vorkommen und die Verbreitung der Emschergroppe sowie die Geschwindigkeit der Wiederbesiedlung verschiedener Gewässer nachzuweisen. Die Nutzung von eDNA bedeutet, dass Gunnar Wasser aus einem Gewässer filtern und die darin enthaltene DNA der Emschergroppe im Labor nachweisen und analysieren wird. Die Fische müssen nicht mehr gefangen werden. Gunnars Arbeit wird dazu beitragen, die Emschergroppe und das „Ökosystem Emscher“ besser zu verstehen und Schutzmaßnahmen zu planen.

Willkommen, Gunnar! Wir freuen uns auf das spannende Projekt!

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Neues Paper: Hohe Biodiversität von Amphipoden in den Irano-Anatolischen und Kaukasus- Biodiversitäts-Hotspots

Gemeinsam mit Kollegen der Universität Teheran haben wir im Fachmagazin Scientifc Reports einen Artikel über die Diversität von Amphipoden in den hochgradig bedrohten Irano-Anatolischen und Kaukasus- Biodiversitäts-Hotspots veröffentlicht. Bislang waren aus den Bächen und Flüssen der Region nur fünf Arten von Amphipoden bekannt. Mittels molekularer Methoden konnten wir diese Zahl deutlich erhöhen und 42 Arten identifizieren. Dies zeigt, dass auch die wenig erforschten Fließgewässer der Region eine hohe Biodiversität beherbergen und dringend Schutz benötigen.

Scientific Reports: Drastic underestimation of amphipod biodiversity in the endangered Irano-Anatolian and Caucasus biodiversity hotspots

Florian im Radio

Florian wurde kürzlich von Radio Leonardo interviewt und berichtete, wie neue molekulare Methoden helfen, die ökologische Bewertung von Fließgewässern zu revolutionieren und zu verbessern.

http://www1.wdr.de/mediathek/audio/wdr5/wdr5-leonardo/leonardo302.html