Umwelt-DNA aus dem East River in New York wird zum Biosensor

Informationen über die ganze Stadt

Doch die Erkenntnisse, die sich aus den Wasserproben gewinnen lassen, gehen weit über die Erfassung der Fischbestände hinaus. So fanden Stoeckler und Ausubel auch DNA-Spuren von 60 Landwirbeltieren, darunter Wildtiere wie Ratten, Tauben, Biber und Waschbären, aber auch Haustiere wie Hunde und Katzen sowie Nutztiere wie Hühner, Rinder und Schweine. Die jeweiligen DNA-Konzentrationen korrelierten stark mit der Konzentration von menschlicher DNA in den Wasserproben. Aus Sicht der Forschenden lässt dieses Muster auf eine gemeinsame Quelle schließen: die städtischen Abwässer, die bei einer Überlastung der Abwassersysteme ungefiltert in den East River geleitet werden.

„Nach einem starken Regenguss landet die DNA von fast allem, was die Stadt am Laufen hält – und quaken und quieken lässt –, im East River“, sagt Ausubel. „Genetisch gesehen verwandelt ein Regenguss den Fluss in etwas, das dem Times Square an Silvester ähnelt: überfüllt, laut und voller Signale.“ Diese Signale offenbarten erstaunliche Einblicke: „Wir haben festgestellt, dass die Menge an tierischer DNA im East River eng mit den landesweiten Verkaufsdaten korreliert“, berichtet Ausubel. „Wir glauben deshalb, dass die DNA in städtischen Flüssen einen recht guten Einblick in die Ernährungsgewohnheiten der lokalen Stadtbewohner geben kann.“ Beispielsweise stammte die häufigste Nutztier-DNA in den Wasserproben von Hühnern, die auch die Liste der in New York am meisten verzehrten Tiere anführen.

Kostengünstiges Monitoring

„Umwelt-DNA verrät uns nicht nur, was im Wasser lebt, sondern gibt auch Einblicke in das gesamte Ökosystem, das es umgibt, einschließlich der Stadt selbst“, sagt Stoeckle. Aus Sicht der Forschenden könnte sie damit ein einfaches und kostengünstiges Instrument darstellen, um wichtige Einblicke in den Zustand der städtischen Ökosysteme zu gewinnen. „Wir hoffen, dass unsere Arbeit Behörden oder zivilgesellschaftliche Organisationen dazu inspiriert, eDNA in den Gewässern in ihrer Umgebung zu untersuchen. Man lernt dabei viel, und es ist gar nicht so teuer.“ Die wöchentlichen Untersuchungen der Wasserproben für die Studie haben in zwölf Monaten insgesamt nur 15.000 US-Dollar gekostet – deutlich weniger als viele andere Monitoring-Maßnahmen. „Dieser Ansatz verspricht, die Umweltüberwachung so einfach und routinemäßig wie einen Bluttest zu machen“, sagt Stoeckle.

Quelle: Mark Stoeckle und Jesse Ausubel (Rockefeller University, New York, USA) et al., PLoS One, doi: 10.1371/journal.pone.0332676