Pilze global anhand von Luftproben kartieren
Bei einer Studie, die über die EU-finanzierten Projekte LIFEPLAN und INTERACT unterstützt wurde, konnten Pilze mittels DNS-Sequenzierung anhand von weltweit erhobenen Luftproben erkannt werden. Bei der Studie wurden bahnbrechende Informationen darüber gewonnen, wie sich klimatische und evolutionäre Faktoren auf die Verbreitung und saisonale Schwankungen bekannter und unbekannter Pilze auswirken. „Das Wissen ist nicht nur wichtig, um zu verstehen, wo und wann einzelne Pilzarten gedeihen, sondern auch, um ihr Schicksal im Lichte der globalen Veränderungen vorherzusagen“, berichtet die Hauptautorin der Studie, Nerea Abrego von der Universität Jyväskylä in Finnland, dem Projektträger von LIFEPLAN, in einer Pressemitteilung auf der Universitätswebsite. Bisher ist nur ein winziger Bruchteil der Pilzarten auf dem Planeten bekannt. Mit mehr Daten zu Pilzen könnten bessere Erkenntnisse zur Umwelt gewonnen und Möglichkeiten zum Schutz der schwindenden Artenvielfalt entwickelt werden.
Schatz in der Luft
Scheinbar lag der Schlüssel zur Kartierung der biologischen Vielfalt die ganze Zeit in der Umgebung. „Die Luft ist eine wahre Schatzgrube für die Naturforschung“, so Abrego. „Sie ist voller DNS von Pflanzen, Pilzen, Bakterien, Insekten, Säugetieren und anderen Organismen.“ Das multidisziplinäre Forschungsteam hat vor allem an der statistischen Modellierung, Bioinformatik und KI-Methoden gearbeitet, um neue Datenarten zur biologischen Vielfalt für genaue Vorhersagen zu nutzen. Die Forschenden arbeiteten mit DNS-Proben aus der Luft, die an 47 Standorten auf der ganzen Welt gesammelt wurden, um Pilze zu bestimmen. „In den bisher gesammelten Proben konnten wir mehr als eine Million Insektenarten erkennen. Das sind so viel mehr Arten, als bisher in der Wissenschaft beschrieben wurden“, beobachtet Otso Ovaskainen, Professor an der Universität Jyväskylä. „Durch die enorme Größe des Datensatzes sind Analysen schwierig. Wir verfügen über mehr als einhundert Jahren an Tonaufnahmen, Millionen Bilder von Kamerafallen und Milliarden DNS-Sequenzen.“ Fast alle Pilze sind zumindest teilweise in der Luft vorhanden. Die Analysen waren also nicht auf Röhrlinge und Täublinge begrenzt, sondern wurden auch auf andere Pilze wie Flechten, Porlinge, Schimmelpilze und Hefen ausgeweitet. „Ein besonders interessantes Thema für die weitere Forschung ist eine detaillierte Betrachtung der Sequenzen in Pilzen, die für den Menschen wichtig sind“, so Abrego. „Das sind Pilzkrankheiten bei Menschen, Nutzpflanzen und Nutztieren sowie Pilze, an denen der Verlust der Natur und die Schwächung natürlicher Ökosysteme abgelesen werden kann.“ Ovaskainen ist überzeugt, dass diese neue Möglichkeit der Probenahme zur biologischen Vielfalt aus der Studie, die über die Projekte LIFEPLAN (A Planetary Inventory of Life – a New Synthesis Built on Big Data Combined with Novel Statistical Methods) und INTERACT (International Network for Terrestrial Research and Monitoring in the Arctic) unterstützt wurde, in den kommenden Jahren eine Revolution für das Biomonitoring und Vorhersagen zur biologischen Vielfalt darstellen wird. Weitere Informationen: LIFEPLAN-Projektwebsite INTERACT-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
LIFEPLAN, INTERACT, Pilz, Luft, biologische Vielfalt, DNS