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14.12.2005

Gemeinsame Stellungnahme der Deutschen Zoologischen Gesellschaft (DZG),
Gesellschaft für Biologische Systematik (GfBS), Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG) und der Deutschen Gesellschaft für allgemeine und angewandte Entomologie (DGaaE)
zur Förderung der DNA-Taxonomie.


Was ist DNA -Taxonomie?

Die DNA-Taxonomie ist eine Gruppe von Methoden, die zur Bestimmung und systematischen Einordnung der Organismen genutzt werden können.

Neue Techniken der Molekulargenetik, Bioinformatik und Biotechnologie erlauben die schnelle Identifikation und Inventarisierung von Organismen. Die technologischen Fortschritte ermöglichen erstmals einen Quantensprung in der Automatisierung der Detektion unbekannter Arten, in der Quantifizierung der Komponenten von Ökosystemen und bei der Suche nach Krankheitserregern und Wirkstoffen.

Die verfügbare Technologie ermöglicht die Identifikation von bekannten Arten mit Hilfe von genetischen Kennzeichen (DNA-Barcoding-Technologie), den Einsatz von Laborrobotern für die Aufbereitung großer Probenmengen, den Einsatz der Microarray-Technologie für den Nachweis von Arten in Boden- oder Wasserproben, die Suche nach bereits verfügbarer Information in Gendatenbanken, die Detektion von neuen, wissenschaftlich noch nicht bekannten Organismen, die Vorhersage der verwandtschaftlichen Einstufung und damit Hypothesen zu wesentlichen Eigenschaften der unbekannten Organismen.

 

Wozu brauchen wir die DNA-Taxonomie?

Die Identifikation der Artenvielfalt ist eine dringende, aber auch sehr personalintensive Aufgabe. Wer Vögel kennt, kann sie schnell nach Gesang oder Gefieder erkennen. Die Unterscheidung von Fadenwürmern, kleinen Bodeninsekten oder Milben, die für die Biologie der Gewässer und der Agrarböden von größter Bedeutung sind, ist auf diese Weise nicht möglich. Nur Spezialisten können mit oft großem Zeitaufwand und unter Einsatz der Mikroskopie die Arten unterscheiden.

Parallel erfolgt weltweit ein dramatischer Rückgang der Artenvielfalt, ein Prozess, der irreversibel ist und nicht kalkulierbare Folgen hat. Es ist jetzt schon gewiss, dass künftige Generationen weit weniger biologische Ressourcen zur Verfügung haben werden als wir. Der Prozess verläuft weitgehend unbeachtet, da es derzeit keine Möglichkeit gibt, Stichproben aus Ökosystemen schnell und möglichst umfassend auszuwerten. Festzustellen ist die fortschreitende Zerstörung der Biotope und immer wieder das Verschwinden auffälliger Arten, die wahrscheinlich nur die Minderheit der tatsächlich ausgerotteten Arten darstellt.

Die DNA-Taxonomie wird benötigt, um Stichproben aus Biotopen auf die Zusammensetzung der Gemeinschaften zu untersuchen, gezielt Nützlinge und Schädlinge zu identifizieren, nach bekannten und neuen Arten zu suchen, den Zustand von Ökosystemen im Interesse des Natur- und Ressourcenschutzes kostengünstig und detailliert zu verfolgen, die Datenerhebung für die Grundlagenforschung zu präzisieren und zu beschleunigen, Parasiten und ökologisch relevante Eindringlinge aufzuspüren, Larven und Tierspuren (Haare, Knochen, Sekrete) zu identifizieren, um so die Artenvielfalt unseres Planeten zu erfassen, damit sie geschützt werden kann, ehe sie unbemerkt und unwiederbringlich verschwindet.

Was wird benötigt?

Für die Einrichtung von wirkungsvoll arbeitenden Laboren ist die Kooperation von Taxonomen, Systematikern, Molekulargenetikern, Bioinformatikern und Biotechnikern (für die Entwicklung von anwendungsgerechten Geräten) erforderlich. Besonders wichtig ist die Expertise der Taxonomen. Das sind Wissenschaftler, die die Tiere und Pflanzen heute kennen und die die richtigen Namen und biologischen Informationen über Organismen bereitstellen können. Es besteht heute die Tendenz, für die Einrichtung molekulargenetischer Labore Stellen aus dem Bereich der klassischen Taxonomie abzuziehen und damit den Forschungszweig zu untergraben, der die Basis für die DNA-Taxonomie liefert. Nur taxonomisch ausgebildete Spezialisten sind jedoch in der Lage, die durch DNA-Taxonomie generierten Daten in einen Wissenskontext zu stellen, der sie anwendbar und nutzbar macht.

Um die lebenden Organismen unseres Planeten zu erfassen, müssen daher dringend Investitionen in geeignete Institute erfolgen, die Datenbanken mit genetischen und biologischen Informationen über Arten anlegen, molekulargenetische Labore betreiben, und die Techniken und Informationen zur Verfügen stellen. Zum Betrieb einer solchen Einheit wird Personal benötigt: Informatiker, Molekulargenetiker, Labortechniker, die die Taxonomen und Systematiker ergänzen. Es sind insbesondere die Forschungsmuseen und Forschungssammlungen in Deutschland, die über diese Experten verfügen. Der Ausbau dieser Einrichtungen ist dringend erforderlich.

Was geschieht im Ausland?

Die Notwendigkeit, die DNA-Taxonomie zu fördern, ist vor allem in Nordamerika, aber auch in einigen europäischen Nachbarländern längst erkannt worden. Datenbanken und große Laboreinheiten werden seit ca. 2-3 Jahren aufgebaut. Sehr viel Geld wird zur Zeit in den USA und in Kanada investiert, in den USA sowohl von der nationalen Forschungsorganisation NSF als auch von der Sloan Foundation, in Kanada von der Moore Foundation und mehreren staatlichen Einrichtungen.

Es ist zur Zeit nicht klar, ob die erarbeiteten Marker im Ausland patentiert werden können. Wenn die Daten und Verfahren in Deutschland vorhanden sind, reduziert sich die Gefahr, dass wir künftig im Ausland Technologie einkaufen müssen und wegen mangelnder Forschungsfähigkeit und Kapazität nicht mehr als Kooperationspartner im globalen Rahmen, bspw. artenreicher tropischer Staaten, in Betracht kommen.

Die Deutsche Zoologische Gesellschaft, die Deutsche Botanische Gesellschaft, die Gesellschaft für Biologische Systematik und die Deutsche Gesellschaft für allgemeine und ange­wandte Entomologie warnen vor einer Vernachlässigung der Kenntnisse, die wir über die Tier- und Pflanzenwelt haben, und empfehlen dringend den staatlichen Ausbau von geeigneten Laboren, um moderne Datenbanken und Technologien zu entwickeln und die zukunftsweisende DNA-Taxonomie in den Einrichtungen mit taxonomischer Expertise zu integrieren.  

Dezember 2005

Ansprechpartner: Prof. Dr. J. Wolfgang Waegele,
(Vorstand der Deutschen Zoologischen Gesellschaft)  






© 14.12.2005 Deutsche Zoologische Gesellschaft e.V., DZG