Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zum Glück nicht stubenrein - verräterische Hinterlassenschaften helfen dem Naturschutz

05.06.2008
Forscher des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung haben zwei neue Methoden entwickelt, um den Bestand des Europäischen Fischotters (Lutra lutra) und die Auswirkungen auf die Teichwirtschaft besser einschätzen zu können.

Auf diese Weise gelang es den Forschern erstmals, genauere Zahlen über den Bestand im Biosphärenreservat Oberlausitzer Heide- und Teichlandschaft zu erhalten. Genetische Analysen des Kots können ein viel versprechender Ansatz sein, Otter-Populationen zu untersuchen, schreiben die Forscher im Fachblatt Conservation Genetics. Die neue Methode kann nicht nur bei Ottern, sondern für alle Wirbeltiere genutzt werden.

Diese Informationen werden gebraucht, um einen effektiven Naturschutz zu gewährleisten. Genaue Informationen über die Bestandsgröße des Fischotters ermöglichen es, die Menge des gefressenen Fischs pro Teich und somit den für die Teichwirtschaft entstandenen Schaden in einem Gebiet zu berechnen. Eine angemessene Schadenskompensation verbessert die Akzeptanz des Fischotters bei der einheimischen Teichwirtschaft und damit den Schutz dieser bedohten Art, der durch nationale und internationale Gesetze gefordert wird. Zur Bestimmung der Bestandsgröße wird die klassische Methode des Fangens, Markierens und Wiederfangens durch moderne DNA-Analysen erweitert.

Wie häufig der Fischotter ein Gewässer aufsucht und bejagt, kann dadurch verbessert abgeschätzt werden, indem das Alter der Kotspuren mit einbezogen wird. Der zweite neue Ansatz erlaubt es, die Genauigkeit der Erfassung der Besucherrate in vielen Situationen entscheidend zu verbessern und ist nicht auf Kotspuren beschränkt, sondern kann auch auf andere Arten von Tierspuren (Fraßspuren, Fußabdrücke und Verweilspuren) angewendet werden, so das internationale Forscherteam im Fachblatt Journal of Applied Ecology.

... mehr zu:
»DNA »Naturschutz »Wirbeltier

Irgendwann in der Dämmerung schlägt er zu: Fischreste zeugen am nächsten Morgen von der Mahlzeit des Fischotters. Da die nacht- und dämmerungsaktiven Tiere besonders anspruchsvoll an ihre Umgebung sind, gehört Lutra lutra zu den stark bedrohten Säugetierarten Mitteleuropas. Die Gourmets mit dem braunen Fell und den vielen langen Tasthaaren am Maul sind extrem scheu. Sie zu beobachten ist schwer, sie zu fangen fast unmöglich. Nur wie soll der Fischotter effektiv geschützt werden, wenn es über seinen Bestand nur sehr vage Vermutungen gibt? Experten schätzen den Bestand an Fischottern im Biosphärenreservat Oberlausitzer Teichlandschaft auf etwa 200 bis 600 Exemplare.

"Für Schäden, die Otter bei Fischereibetrieben anrichten, zahlt der Freistaat Sachsen Ausgleichszahlungen. Deshalb wird eine günstige und einfache Methode gebraucht, mit der man das Vorkommen von Ottern einschätzen kann, damit man weiß, wie viel Geld man als Kompensation zahlen sollte", beschreibt Dr. Bernd Gruber vom UFZ eines der Probleme. "In der Praxis ist es aber schwierig, den tatsächlichen Schaden zu überprüfen. Sonst müsste jedes Mal jemand hinfahren, sich den Fisch anschauen und auf Otterspuren überprüfen - das ist schwer zu machen."

Wie jeder Täter hinterlässt auch der Fischotter Spuren. Diese nutzen die Forscher jetzt, um die Anzahl der Tiere in einem Gebiet besser schätzen zu können, als das bisher möglich war. Bis zu dreißig Mal am Tag setzt ein Otter ein Zeichen, um potenziellen Partnern oder Konkurrenten zu zeigen, wer im Revier unterwegs ist. "Das Praktische beim Otter ist, dass er seine Losung - also den Kot - als soziales Kommunikationsmittel benutzt und deswegen exponiert ablegt, was uns das Auffinden extrem erleichtert", erzählt Simone Lampa, die zusammen mit ihren UFZ-Kollegen in den letzten zwei Jahren über 400 Kotproben in der Oberlausitz gesammelt hat.

Da sich die Zellen an der Oberfläche des Darms bei Wirbeltieren erneuern und alte abgestoßen werden, finden sich winzige DNA-Spuren auf jedem Stück Kot und verraten so den Absender. Wie bei einem Vaterschaftstest wird per Wattestäbchen ein Abstrich gemacht, der in einem Plasteröhrchen landet, das ins Labor geht. Im Vergleich zu Blut oder Gewebe ist die DNA hier aber nur durch sehr wenige Zellen vertreten. Das macht das Verfahren schwierig. "Dazu kommt dann auch noch das Problem, dass eine hohe Anzahl von Proteinen, Bakterien und Enzymen im Kot den Erkennungsprozess stören", berichtet Dr. Marion Höhn, die auch schon die Populationen australischer Eidechsen per Gentest untersucht hat. "Man muss die DNA herausholen und mehrmals kopieren, um sie überhaupt sichtbar zu machen. Das ist mit großen Fehlern behaftet. Der Prozess muss dann mehrmals wiederholt werden, um den tatsächlichen Genotyp zu erhalten."

Entsprechend froh sind Forscher, dass sie die Erfolgsrate gegenüber früheren Verfahren mehr als verdoppeln konnten. Doch ihre neue Methode bringt noch einen anderen entscheidenden Fortschritt: Sie kombiniert die moderne Genetik mit dem klassischen Verfahren der Tierzählung per Fang und Wiederfang. Dazu wurden die Tiere bisher gefangen, markiert, wieder frei gelassen, wieder gefangen und schließlich notiert, ob das Tier bereits markiert war oder nicht. Nach mehreren Fangperioden kann so per mathematischer Verfahren berechnet werden, wie viele Tiere etwa da sind. Vorausgesetzt, es gehen ausreichend Exemplare ins Netz. Für die scheuen Fischotter kommt diese Methode nicht in Frage. Deshalb wird nun nicht das Tier selbst, sondern sozusagen sein "genetischer Fingerabdruck gefangen", indem die Kotspuren ausgewertet werden. Für die Genauigkeit der Populationsschätzung ist es wichtig, dass jeden Tag in gleichen Abständen an den gleichen Punkten gesammelt wird. Die Wiederauffindraten sollen möglichst gleich sein, um das Ergebnis nicht durch Zufallsfunde zu verfälschen.

Die Kosten lagen bei etwa 30 Euro pro Kotprobe. "Das ist trotzdem noch günstiger als wenn man zig Leute anheuern müsste, die das Gebiet rund um die Uhr beobachten. Es muss nicht unbedingt Kot sein, sondern es geht auch mit Haaren. Man muss nur an die DNA herankommen. Dass man dann daraus die Populationsgröße schätzt, ist in ein paar Jahren sicher gang und gäbe", vermutet Bernd Gruber. Doch wie überall steckt auch hier der Teufel im Detail: Versuche, auf diese Weise die Größe von Wildkatzenpopulationen zu bestimmen, scheiterten vor ein paar Jahren, weil nicht genug Katzenhaare an den ausgelegten Klebestreifen hängen blieben. Trotz solcher Rückschläge ist auch Simone Lampa optimistisch, dass die genetischen Methoden künftig noch viel mehr über Tierpopulationen verraten werden: "Im Prinzip ist unser Verfahren für jede Wirbeltierart anwendbar. Man muss nur die genetischen Marker, die die entscheidenden DNA-Abschnitte im Genom markieren, für jede Tierart designen. Für viele Säugetiere gibt es die aber schon."

Wie viele Fischotter nun genau in der Oberlausitz leben, können die Forscher noch nicht sagen. Dazu müssen sie noch an vielen Orten Kot einsammeln. Doch zumindest für einen kleinen Bereich gibt es jetzt erste sichere Daten: Auf dem 305 Hektar großen Untersuchungsgebiet zwischen Hoyerswerda und Bautzen leben 32-40 Fischotter. Ein Rest an Unsicherheit wird auch in Zukunft bleiben. Trotzdem hat die neue Methode deutlich geholfen, mehr über den eleganten nächtlichen Schwimmer in den Fischteichen der Lausitz herauszubekommen.

Tilo Arnhold

Mehr zum Thema Biodiversität finden Sie in einer Spezialausgabe des UFZ-Newsletters zur 9. Vertragsstaatenkonferenz der Konvention zur Biologischen Vielfalt (COP9), die vom 19. bis 30. Mai 2008 in Bonn statt finden wird.

Publikationen:
LAMPA, S., GRUBER, B., HENLE, K., HOEHN, M. (2008):
An optimisation approach to increase DNA amplification success of otter faeces. Conservation Genetics 9:201-210, DOI 10.1007/s10592-007-9328-9

http://www.springerlink.com/content/06g6r68858411330/

GRUBER , B., REINKING, B., CALABRESE, J.M, KRANZ, A., POLEDNÍKOVÁ, K., POLEDNIK, L., KLENKE, R., VALENTIN, A. & HENLE, K. (2008).
A new method for estimating visitation rates of cryptic animals via repeated surveys of indirect signs.
Journal of Applied Ecology 45/2: 728-735, DOI:10.1111/j.1365-2664.2007.01406.x.
http://www.blackwell-synergy.com/doi/abs/10.1111/j.1365-2664.2007.01406.x
SCHWERDTNER, K. & GRUBER, B. (2007). A conceptual framework for damage compensation schemes. Biological Conservation: 134(3), 354-360.
KALZ, B. & GRUBER, B. 2006.
Monitoring von Fischotterpopulationen mittels DNA-Analyse aus Kotproben Naturschutzarbeit in Mecklenburg-Vorpommern: 49(1), 10-16.
Weitere fachliche Informationen:
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Dr. Bernd Gruber
Telefon: 0341-235-1948
http://www.ufz.de/index.php?en=1902
und
Simone Lampa
Telefon: 0341-235-1652
http://www.ufz.de/spb/nat/
und
Dr. Marion Höhn
http://www.ufz.de/index.php?de=2167
oder über
Tilo Arnhold (UFZ-Pressestelle)
Telefon: 0341-235-1269
E-mail: presse@ufz.de
Weiterführende Links:
Genetischer Fang-Wiederfang zum Schutz des Eurasischen Fischotters (Lutra lutra):
http://www.ufz.de/index.php?de=14012
EU-Projekt FRAP (Naturschutzkonflikte um fischfressende Wirbeltiere):
http://www.ufz.de/index.php?en=1717
Was tun, wenn Naturschutz Erfolg hat und der Mensch wieder Konkurrenz bekommt?
(Pressemitteilung vom 25. Januar 2006)
http://www.ufz.de/index.php?de=6715
Der Fischotter:
http://www.mluv.brandenburg.de/cms/detail.php/5lbm1.c.185067.de
http://www.smul.sachsen.de/umwelt/4772.asp?id=4842&headline=Wirkung:%20Verkehr%20auf%20Flora%20und%20Fauna
Aktion Fischotterschutz e.V.:
http://www.otterzentrum.de
Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ erforschen Wissenschaftler die Ursachen und Folgen der weit reichenden Veränderungen der Umwelt. Sie befassen sich mit Wasserressourcen, biologischer Vielfalt, den Folgen des Klimawandels und Anpassungsmöglichkeiten, Umwelt- und Biotechnologien, Bioenergie, dem Verhalten von Chemikalien in der Umwelt, ihrer Wirkung auf die Gesundheit, Modellierung und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen. Ihr Leitmotiv: Unsere Forschung dient der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen und hilft, diese Lebensgrundlagen unter dem Einfluss des globalen Wandels langfristig zu sichern. Das UFZ beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und Magdeburg 900 Mitarbeiter. Es wird vom Bund sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert.

Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie, Verkehr und Weltraum. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit 25.700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 15 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 2,3 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des großen Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).

Tilo Arnhold | UFZ Leipzig-Halle
Weitere Informationen:
http://www.ufz.de/index.php?de=16840
http://www.ufz.de/index.php?de=10690

Weitere Berichte zu: DNA Naturschutz Wirbeltier

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Studie zum Klimaschutz: Mehr Wald – weniger Fleisch
15.10.2019 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Neuartiges Verfahren für das Kunststoffrecycling präsentiert: Großes Industrie-Interesse an Forschungsprojekt „MaReK"
09.10.2019 | Hochschule Pforzheim

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Im Focus: An ultrafast glimpse of the photochemistry of the atmosphere

Researchers at Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) in Munich have explored the initial consequences of the interaction of light with molecules on the surface of nanoscopic aerosols.

The nanocosmos is constantly in motion. All natural processes are ultimately determined by the interplay between radiation and matter. Light strikes particles...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Verletzungen des Sprunggelenks immer ärztlich abklären lassen

16.10.2019 | Veranstaltungen

Digitalisierung trifft Energiewende

15.10.2019 | Veranstaltungen

Bauingenieure im Dialog 2019: Vorträge stellen spannende Projekte aus dem Spezialtiefbau vor

15.10.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Verletzungen des Sprunggelenks immer ärztlich abklären lassen

16.10.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

16.10.2019 | Messenachrichten

Es braucht mehr als einen globalen Eindruck, um einen Fisch zu bewegen

16.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics