Wie kann man genetische Informationen nutzen, um Grünbrücken über Autobahnen besser zu planen oder in einem Teich eine seltene Molchart nachzuweisen, ohne je ein Tier gesehen zu haben? An der WSL setzen Forschende die Genetik als wirksames Hilfsmittel für den Naturschutz ein und machen die neuen Methoden für Anwender praxistauglich.

Rolf Holderegger, Mitglied der WSL-Direktion. (Foto: Kellenberger Kaminski Photographie)

Autobahnen zerschneiden die Lebensräume von Wildtieren. Grünbrücken sollen dafür sorgen, dass die Tiere sich auf ihren angestammten Routen wieder grossräumig bewegen können. Doch erfüllen die teuren Bauten diesen Zweck tatsächlich? Direkte Beobachtungen an Grünbrücken beweisen, dass Rehe von einer Autobahnseite auf die andere wechseln, und mit Sendern ausgestattete Tiere zeigen, welche Strecken einzelne Individuen zurücklegen. Doch diese Erfassung erlaubt keine Rückschlüsse darauf, ob ein Austausch zwischen Populationen über grosse Distanzen stattfindet.

«Mit Genetik kann man diese Frage beantworten», sagt Rolf Holderegger, Mitglied der Direktion der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL. Dazu analysieren die Fachleute Proben von erlegten oder überfahrenen Rehen, aber auch von Kot. Mit Hilfe von genetischen Routinemethoden, wie sie in der Medizin verwendet werden, lässt sich bestimmen, wie sich das Erbgut von einzelnen Tieren und ganzen Populationen unterscheidet. «Je genetisch verschiedener die Populationen sind, umso weniger Austausch hat stattgefunden», fasst Rolf Holderegger zusammen. So lässt sich anhand der genetischen Muster der grossräumige Erfolg von Grünbrücken abschätzen und die Planung verbessern.

«Die Genetik wird die anderen Methoden im Naturschutz nicht verdrängen, aber sie kann bei der Lösung vieler Probleme eine entscheidende Hilfe bieten», so Rolf Holderegger.

«Die Genetik wird die anderen Methoden im Naturschutz nicht verdrängen, aber sie kann bei der Lösung vieler Probleme eine entscheidende Hilfe bieten», sagt der Leiter der WSL-Forschungseinheit «Biodiversität und Naturschutzbiologie». Noch wenden vor allem Forschungsinstitute die neuen Methoden im Naturschutz an, doch Rolf Holderegger ist überzeugt, dass die Zeit reif ist für den Technologietransfer in die Privatwirtschaft. Die WSL ist denn auch akademischer Partner des KTI-Projekts «Werkzeugkasten Naturschutzgenetik», in dessen Rahmen unter der Leitung der Hochschule für Technik Rapperswil (HSR) praxistaugliche Arbeitsabläufe für die Anwendung von genetischen Methoden im Naturschutz entwickelt werden.

Seltene Arten aufspüren

Diese Workflows sollen dem Bund und den Kantonen als Auftraggeber die Anwendung genetischer Methoden im Naturschutz erleichtern. Am Vorhaben beteiligen sich neben der WSL die Universität Zürich, ein Ökobüro und ein Unternehmen für DNA-Analysen. «Bund und Kantone zeigen grosses Interesse», so Rolf Holderegger, der zudem ein Handbuch über Naturschutzgenetik für die Praxis herausgegeben hat. Eines der Module des KTI-Projekts hat die vereinfachte Arterkennung in Gewässern zum Ziel.

Rolf Holderegger, Mitglied der WSL-Direktion. (Foto: Kellenberger Kaminski Photographie)

Will man wissen, welche Frösche oder Molche in einem Teich leben, musste bisher ein Amphibienspezialist mehrmals auf Beobachtungstour. Jetzt genügt eine kleine Wasserprobe. Diese enthält Erbsubstanz von allen Lebewesen, die im Teich leben oder gestorben sind, auch Schleim und Kot von Fröschen und Molchen. Im Labor filtern die Fachleute DNA-Stücke heraus, die für Amphibien spezifisch, aber je nach Amphibienart unterschiedlich sind und vervielfältigen diese. So erhalten sie eine Liste verschiedener DNA-Stücke, die sie mit Referenzdaten vergleichen. Daraus ersehen sie, welche Amphibienarten im Teich vorkommen. «Auch seltene Molche, die sehr schwierig zu beobachten sind, kann man so nachweisen», erklärt Rolf Holderegger. Dieses sogenannte Barcoding enthüllt zudem, ob der für Amphibien gefährliche Chytridpilz im untersuchten Teich vorkommt.

Mit Kot- oder Speichelproben lassen sich auch einzelne Individuen bestimmen. Der genetische Fingerabdruck verrät, welcher Bär in der Schweiz gesehen wurde oder ob ein Schaf von einem Wolf oder einem Hund gerissen wurde. Man kann damit aber auch die Populationsgrösse von seltenen und scheuen Arten erfassen, zum Beispiel dem Auerhuhn. Früher zählten Beobachter die Anzahl Tiere an den Balzplätzen. Jetzt kann man in einem Revier Kot unabhängig von der Balzzeit sammeln. So findet man heraus, wie viele Individuen mindestens existieren. «Normalerweise ist diese genetisch ermittelte Zahl viel höher als die beobachtete», sagt Rolf Holderegger.