Meeresnacktschnecken auf Landgang

Da ist er also, Aiteng marefugitus, der erste Meeresnacktschneck an Land! Auf einer von tropischem Urwald bedeckten Insel im Palau Archipel fanden unsere japanischen Kollegen ein paar kleine seltsame Nacktschnecken. Sie erinnerten entfernt an heimische, „nackige“ Landlungenschnecken, tragen aber keine typisch länglichen Tentakel mit Stielaugen darauf.

Unsere anatomisch-histologischen und molekularen Daten (Kano et al. 2015) belegen, dass die neue, terrestrische Schneckenart zur Familie der Aitengidae gehört. Dies ist eine erst 2009 entdeckte Gruppe von Meeresschnecken (Acochlidien), die die Gezeitenzone als Lebensraum eroberte. Der Landgang erfolgte unseren molekularen Analysen nach direkt vom Meer über die Gezeitenzone ans Land. Also nicht, wie sonst bei Schalenschnecken üblich, über Süßgewässer als Übergangs-Lebensraum. Wie ihre marinen Vorfahren ernährt sich die neue Nacktscheckenart vermutlich von Eiern oder Puppen von Insekten oder auch von Eiern anderer Schnecken. Vor Wasserverlust ist sie in der feuchten Streu der Regenwälder geschützt. Aiteng marefugitus besitzt außerdem ein speziell ans Landleben angepasstes Exkretionssystem. Diese erste Land-Nacktschnecke ganz ohne Lunge absorbiert wohl ausreichend Sauerstoff über die Körperoberfläche.

Acochliden sind eine der morphologisch und ökologisch vielfältigsten Schneckengruppen, bei übersichtlicher Artenzahl. Deshalb haben wir sie vor Jahren als „Modellgruppe“ für intensivere, vergleichend anatomisch evolutionäre Forschung ausgewählt. Dass Acochlidien offensichtlich den Landgang schafften, überraschte selbst uns ein wenig.

KANO, Y., NEUSSER, T.P., FUKUMORI, H., JÖRGER, K.M. & SCHRÖDL, M. 2015. Sea-slug invasion of the land. Biological Journal of the Linnean Society 116: 253-259. (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/bij.12578/abstract)

Lebender Aiteng marefugitus: Ein, wie der lateinische Name schon sagt, “aus dem Meer geflüchteter”, terrestrischer Nacktschneck mit marinen Vorfahren. Photos: Dr. Yasunori Kano, Tokyo University

Lebender Aiteng marefugitus: Ein, wie der lateinische Name schon sagt, “aus dem Meer geflüchteter”, terrestrischer Nacktschneck mit marinen Vorfahren.
Photos: Dr. Yasunori Kano, Tokyo University

Neue digitale Welten in der Zoologie

barcoding-zsmDie ZSM stellte am 15. Februar 2016 ihre neue Website ins Netz.  Diese ist unter der URL barcoding-zsm.de zu erreichen. Damit wollen die Wissenschaftler ihre Ergebnisse einem breiten Publikum präsentieren und Einblick in ihre aktuelle Arbeit geben. Die Website bietet in anschaulicher und übersichtlicher Form Informationen über sehr viele Arten im Barcoding sowie über bisher erfolgte praktische Anwendungen und Beispiele.

Beim DNA-Barcoding werden bestimmte Gensequenzen einer Tierart auf dem sogenannten Barcoding-Gen oder CO1-Gen erfasst und in einer Online-Bibliothek für Fachleute zur Verfügung gestellt. Diese genetischen Referenzdaten erlauben später eine eindeutige Bestimmung und Zuordnung unbekannter Organismen bis auf Artniveau. Dabei können nicht nur vollständige Tiere, sondern auch Fellreste, Fleischproben oder Larvenstadien von Insekten zweifelsfrei und sehr schnell bestimmt werden. Dies war bisher in vielen Fällen nicht oder nur mit sehr großem Aufwand möglich.

Das Projekt ist Teil des internationalen Barcoding-Projektes iBOL mit Sitz in Kanada. Dieses verfolgt das ehrgeizige Ziel, alle Tierarten weltweit genetisch zu erfassen. Die Münchener Forscher sind die deutschen Projektpartner von iBOL und untersuchen vor allem Tierarten aus Bayern sowie aus den Nachbarregionen.

Das DNA-Barcoding erlaubt viele praktische Anwendungsmöglichkeiten. So können landwirtschaftliche Schädlinge bereits in sehr frühen Larvenstadien erkannt  und damit rasch bekämpft werden. Ein spektakuläres Beispiel ist die Kirschessigfliege, die sich derzeit in Süddeutschland ausbreitet. Dieser gefürchtete Schädling wurde im Rahmen des Barcoding-Projektes erstmalig in Deutschland nachgewiesen. Ein weiterer Fall, der große Aufmerksamkeit erregte, betraf eine Tibet-Urlauberin. Diese brachte einen seltenen Parasiten aus dem Urlaub mit, der unter ihrer Haut sein Unwesen trieb. Mit Hilfe des DNA-Barcoding konnten die Experten diesen als Larve einer zum Glück harmlosen Yak-Dasselfliege identifizieren. Eine ähnliche Entwarnung konnte nach DNA-Analyse im Falle einer Käferlarve (Trichodes apiarius, “Bienenwolf”) gegeben werden, die sich am Hals eines Münchner Babys festgebissen hatte.

In weiteren Kooperationsprojekten untersuchen die Münchener Forscher Fisch- und Fleischproben im Rahmen der Lebensmittelkontrolle, erarbeiten eine Referenzbibliothek für relevante Insekten in der forensischen Entomologie, unterstützen die Nationalparks Bayerischer Wald und Berchtesgaden bei der Analyse von Massenproben durch Next-Generation-Sequencing (NGS) und bauen eine Datenbank mit Zootieren auf. Diese und andere Projekte sind ausführlich auf der neuen Website beschrieben. Die Webseite liefert darüber hinaus eine Gesamtübersicht über die einheimische Fauna mit Fotos und Verbreitungsdaten tausender Arten.

Außerdem kann das DNA-Barcoding auch für die wissenschaftliche Grundlagenforschung verwendet werden. So entdeckten die beteiligten Wissenschaftler bereits mehrere so genannte Zwillingsarten. Dabei handelt es sich um Arten, die sich hinter bereits bekannten Arten verbergen und nun auf genetischem Weg leichter entlarvt werden können. Verschiedene Publikationen in zum Teil hochrangigen wissenschaftlichen Zeitschriften dokumentieren diese Erfolge. Dabei sei vor allem das Barcoding der deutschen Wildbienen- sowie Käferarten erwähnt, welches den Forschern viel Anerkennung einbrachte.

ZSM runs DNA barcoding training at the MZB in Cibinong, West Java

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Staff members of the MZB participating in a training course on DNA barcoding.

The ZSM is currently running a training course at the Museum Zoologicum Bogoriense (MZB), Research Center for Biology – LIPI in Cibinong, Indonesia. The IndoBioSys coordinator at the ZSM, Bruno Cancian, is instructing Indonesian project partners to process voucher specimens according to a standardised protocol that was developed by the Canadian Centre for DNA Barcoding (CCDB) in Guelph, Canada. The procedure is part of a high-throughput workflow that was established at the ZSM as part of several large-scale DNA barcoding projects, including the Barcoding Fauna Bavarica and the German Barcode of Life projects. The optimised workflow enabled the ZSM to process nearly 200.000 specimens since the first barcoding projects commenced at the ZSM about 10 years ago.

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Participant of the training course processing specimens obtained from Malaise trap samples.

The preparation of voucher specimens for DNA barcoding involves image capture, recording of collecting data, sampling (leg picking), and transfer of samples to PCR plates that are subsequently processed at the CCDB. The data are maintained and managed using the Barcode of Life Database System as database management system that allows Indonesian and German project partners to access and analyse the data as soon as they are available, anywhere and at any time.

Specimens for barcoding were obtained during an expedition of Indonesian, German, and British specialists. Most of the material, primarily insects that comprise the largest number unknown organisms in the Indonesian fauna, was collected using Malaise traps. These traps are the most efficient method for obtaining a lot of insects in a very short time frame.

IndoBioSys project is a joint project of the ZSM in Munich and headed by the Museum für Naturkunde in Berlin on the German side, and the MZB/LIPI on the Indonesian side. The project is funded by the Federal Ministry of Education and Research and the Indonesian State Ministry of Research and Technology. It aims at establishing a novel high-throughput biodiversity discovery pipeline that is based on DNA barcoding as efficient means to assess the biodiversity of a region that is among the world’s top biodiversity hotspots.

DNA barcoding of Indonesian biodiversity – the IndoBioSys project

IndoBioSys – Indonesian Biodiversity Discovery System – aims at developing new approaches to discover and describe Indonesian biodiversity. The ZSM is, in cooperation with the Museum Zoologicum Bogoriense, Research Center for Biology – LIPI in Cibinong, Indonesia, establishing a novel high-throughput biodiversity discovery pipeline that is based on DNA barcoding as efficient means to assess the biodiversity of region that is among the world’s top biodiversity hotspots.

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Malaise trap for collecting insects set up in the study area

The first field expedition to the study area, the Halimun-Salak National Park in West Java, was conducted during September and October 2015. A team of specialists from Germany, Austria, the UK, and their project partners from the Museum Zoologicum Bogoriense, Research Center for Biology – LIPI (MZB) collected their taxa of interest using a range of different standardised methods, including Malaise traps, net sweeping, and light trapping.

Novie Safita from Universitas Andalas in Padang, Sumatra, taking images of voucher specimens with a Keyence VHX-5000 digital microstope at the ZSM.

The samples that were obtained during the field trip are currently being processed at the MZB in Cibinong and the ZSM in Munich. Since November 2015, nearly 4,000 samples have been processed. The first results reflect the high quality of the samples and are most promising for establishing an efficient and standardized system for species identification of the poorly known Indonesian fauna.

The majority of specimens that are present in the Malaise trap and sweep net samples belong to groups of organisms that are known to be very diverse in tropical countries but very little known yet. It is estimated that well over 90% of the species discovered as part of the project will be new to science, in particular Hymenoptera, Diptra, and Coleoptera. All barcoding voucher specimens are deposited at the MZB in Cibinong, Indonesia.

IndoBioSys oucher specimens processed for DNA barcoding (from top left to bottom right (Hymenoptera: Braconidae, Lepidoptera: Geometridae: Mnesiloba, Coleoptera, Lepidoptera: Geometridae: Polynesia, Hymenoptera: Apoidea, Hymenoptera: Chrysididae, Hymenoptera: Vespidae: Eumeninae, Lepidoptera: Geometridae: Tristeirometra, Coleoptera).

IndoBioSys voucher specimens processed for DNA barcoding (to row from left to right : Hymenoptera: Braconidae, Lepidoptera: Geometridae: Mnesiloba, Coleoptera; middle row: Lepidoptera: Geometridae: Polynesia, Hymenoptera: Apoidea, Hymenoptera: Chrysididae; bottom row: Hymenoptera: Vespidae: Eumeninae, Lepidoptera: Geometridae: Tristeirometra, Coleoptera).

Stefan Schmidt / ZSM
Olga Schmidt / ZSM

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Contact
Dr. Bruno Cancian, coordinator
indobiosys-zsm@zsm.mwn.de

Verleihung des 17. R.J.H. Hintelmann Wissenschaftspreises für zoologische Systematik

Am 15. Januar 2016 wurde der mit 5000,- EURO dotierte R.J.H. Hintelmann Wissenschaftspreis für zoologische Systematik zum 17. Mal vergeben, und zwar an Dr. Emmanuel Toussaint (Paris / Kansas).  Die Preisvergabe erfolgte im Rahmen einer feierlichen Abendveranstaltung druch Frau Elisabeth Hintelmann, der Stifterin des Preises.

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Frau Hintelmann mit dem Preisträger des 17. R.J.H. Hintelmann Wissenschaftspreises für zoologische Systematik, Dr. Emmanuel Toussaint. Foto: Stefan Schmidt.

Dr. Toussaint hat seine Dokorarbeit an der ZSM verfasst, und zwar über die Evolution verschiedener Insektengruppen des indomalayisch-australasiatischen Archipels. Dabei verstand es Dr. Toussaint, einen Bogen von integrativer Taxonomie zur modernsten Systematik und Evolutionsforschung zu spannnen.  Der hohe Anspruch seiner Forschungsarbeit spiegelt sich in einer langen Liste von Publikationen in internationalen “Topjournalen” wider.

Dr. Toussaint forscht derzeit im Rahmen seines ersten Postdoktorandenprojektes an der Kansas University an südamerikanischen Insekten, unterhält aber sehr enge Beziehungen zur ZSM, aus denen sich laufend neue Publikationen und Projekte ergeben.

Michael Balke / ZSM

DNA-Barcoding-Infotag an der ZSM

Nutzungsmöglichkeiten der DNA-Barcoding Projekte an der Zoologischen Staatssammlung

Barcoding-Infotag.pdf - Adobe Acrobat ProIm Rahmen des Umweltpaktes Bayern des Bayerischen Staatsministeriums für Umwelt und Verbraucherschutz veranstaltet die Zoologische Staatssammlung München (ZSM) am Donnerstag, 12. November 2015 von 13:00 bis circa 17:00 einen Info-Tag zum Thema „Nutzungsmöglichkeiten der DNA-Barcoding-Projekte an der Zoologischen Staatssammlung“.

Es ist uns ein Anliegen, Ihnen das Potenzial dieser innovativen Methode (zur Identikation und zum Monitoring von Tier-, Pflanzen- und Pilzarten) für Anwendungen aller Art vorzustellen. Ziel der Veranstaltung ist es zudem, durch gegenseitigen Austausch und Diskussion die Wünsche und Bedürfnisse potenzieller Anwender besser kennenzulernen und die methodischen Weiterentwicklungen daraufhin auszurichten.

gonepteryxOrt: Hörsaal der ZSM, Münchhausenstr. 21, 81247 München (S2-Obermenzing, Parkplätze vorhanden)

 

 

Programm

  • 13:00 Prof. Dr. G. Haszprunar (ZSM): Vorstellung der DNA-Barcoding Projekte an der Zoologischen Staatssammlung München
  • 13:30 Dr. M. Geiger (ZFMK): DNA Barcoding im gesamtdeutschen bzw. europäischen Kontext
  • 14:00 Kurzbeiträge (10-15 min)
    • Bayerisches Landeskriminalamt (BLKA) – Forensische Entomologie und Barcoding: Ein Blick in die Zukunft
    • Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) –Fischartenidentizierung in der amtlichen Lebensmittelüberwachung
    • Nationalpark Bayerischer Wald (NPBW) – Barcoding in der Praxis einer Nationalparkverwaltung
    • Universität Bayreuth – BARCODING – Brücke von der Schule zur Forschung (und umgekehrt)
  • 14:4516:00 Kaeepause & Get together (Präsentation von Projekten – Diskussion an Infoständen)
  • 16:0017:00 Fragen, Diskussionen, Ausblick und Zusammenfassung

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Bayerisches Malaisefallenprojekt

Malaisefalle auf 2000 m Höhe am Schochen in den Allgäuer Alpen.

Malaisefalle auf 2000 m Höhe am Schochen in den Allgäuer Alpen.

Im Rahmen des Projekts “Barcoding Fauna Bavarica” wurden 2011 bis 2014 insgesamt 115 Malaisefallen an 44 Standorten in Bayern und angrenzenden Regionen im süddeutschen Raum aufgestellt. Dabei wurde versucht, möglichst viele verschiedene Lebensraumtypen abzudecken, um so so ein möglichst breites Spektrum verschiedener Arten zu erfassen. In jedem Jahr wurden zwischen 20 und 39 Fallen eingesetzt, die in zweiwöchigem Abstand geleert wurden. Das Projekt brachte insgesamt rund 1.400 Proben, von denen bisher ein Drittel sortiert bzw. bearbeitet wurden. Eine einzelne Malaisefallenprobe enthält dabei bis zu 20.000 Individuen, so dass im gesamten Fangzeitraum von 2001-2014 etwa 30 Millionen Insekten gesammelt wurden.

Schwedisches Vorbild

Die Malaisefalle wurde in den 1930er Jahren von dem schwedischen Insektenforscher René Malaise entwickelt. Es handelt sich um eine hocheffiziente, zeltartige Falle aus Moskitonetz-Gewebe mit einer zentralen Mittelwand und einem schrägen Dach. Die leicht aufzustellende Falle eignet sich besonders zum Fang flugaktiver Insekten, die gegen die Mittelwand fliegen und sich ihres oft positiv phototaktischen Verhaltens an der Mittelwand senkrecht nach oben dem Licht entgegen bewegen. Die Insekten passieren dann eine enge Öffnung an der Spitze der Falle und gelangen in eine Flasche mit einer Flüssigkeit, die mit einem Konservierungsmittel gefüllt ist. Die Positionierung der Falle hat einen großen Einfluss auf das Fangergebnis und die Falle sollte im Idealfall mit der Rückwand an eine Leitstruktur im Gelände (Waldrand, Hecke, Felskante) aufgestellt werden. Heute werden Malaisefallen weltweit zur Erfassung von Insekten eingesetzt denn sie erlaubt es, die Insektendiversität eines Gebietes in kurzer Zeit hocheffizient zu erfassen.

Malaise trap locations 2011-2014

Standort der von 2011-2014 aufgestellten Malaisefallen.

Das bayerische Projekt ist vergleichbar mit dem Schwedischen Malaisefallenprojekt, bei dem von 2003 bis 2005 in ganz Schweden 75 Fallen an 50 Standorten aufgestellt wurden. Die Fallen lieferten insgesamt 2.000 Proben mit schätzungsweise 40 Millionen Insekten. Bis zum Jahr 2009 konnten, obwohl erst 35% der Proben nach Ordnungen sortiert worden waren, bereits über 1.000 für Schweden neue Arten nachgewiesen werden, davon waren rund 50% der Arten neu für die Wissenschaft.

Neue Arten in Bayern

In Deutschland ist Bayern das erste Bundesland, in dem ein derart umfangreiches Malaisefallenprojekt durchgeführt wurde. Die bisherigen Auswertungen ergaben bereits Dutzende von Neunachweisen für Bayern, und es ist mit weiteren Entdeckungen zu rechnen. Darüber hinaus zeichnet sich jetzt bereits ab, dass sich unter den Proben viele bisher unbeschriebene und der Wissenschaft unbekannte Arten befinden. Vor allem bei wenig bearbeiteten und kryptischen Tiergruppen, zu den viele Diptera und Hymenoptera zählen, ist mit hunderten neuer Arten zu rechnen. Aufgrund der hohen Probenqualität (Ethanolkonservierung) können diese Proben nun erstmals auch molekulargenetisch analysiert und somit bestimmbar gemacht werden.

Projekt im Projekt: Nationalpark Bayerischer Wald

Mymar

Mit Malaisefallen werden auch die kleinsten Fliegen, Mücken und Wespen gefangen, wie z.B. die sehr seltene parasi­toide Zwergwespe Mymar pulchellum. Die nur ca. einen Millimeter große Art konnte, obwohl bereits 1832 beschrieben, in Deutschland bisher nur wenige Male nachgewiesen werden. Bei derart kleinen Insekten wird das “Voucher Recovery Protocol” eingesetzt, bei dem die DNA zerstörungsfrei aus dem Insekt extrahiert wird und dieses somit für morphologische Untersuchungen erhalten bleibt.

Als Teil dieses Projektes wurden aus einer einzigen, im Jahr 2012 im Nationalpark Bayerischer Wald betriebenen Malaisefalle knapp 30.000 Individuen am Canadian Centre for DNA Barcoding sequenziert. Die bisherigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass die fast 25.000 resultierenden DNA-Sequenzen rund 2.500 Arten zuzuordnen sind. Davon konnten bisher über 1.140 Arten mittels DNA-Barcoding bestimmt werden. Weitere Arten, die bisher nicht genetisch bestimmbar waren, weil noch keine DNA-Barcodes existieren, werden auf klassische Weise durch Spezialisten bearbeitet. Ein Ergebnis, das besonders überrascht hat, ist der hohe Anteil von Arten, die nur durch wenige oder einzelne Individuen auftreten. So sind z.B. bei den Hymenoptera (Bienen und Wespen) die Hälfte der Arten nur durch ein einzelnes Individuum vertreten – ein Hinweis darauf, dass viele Arten deutlich seltener sind als bisher angenommen.

Das Projekt wurde durch die Zusammenarbeit der Zoologischen Staatssammlung mit dem Bayerischen Landesamt für Umwelt einerseits und den bayerischen Naturschutzbehörden andererseits, sowie den Nationalparks in Bayern (insbesondere dem Nationalpark Bayerischer Wald). Die Durchführung des Projektes wäre zudem nicht möglich gewesen ohne die vielen Helfer vor Ort, die für die Betreuung der Fallen verantwortlich waren. Die DNA-Barcoding-Projekte der ZSM werden finanziell unterstützt vom Bayerischen Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Verleihung der Ritter-von-Spix-Medaille

Der Förderverein der Freunde der Zoologischen Staatssammlung e.V. verlieh am Freitag, den 28.11.21014 wieder seine höchste Auszeichnung, die für besondere Verdienste. Die Ehrung erinnert an den erster Kurator der damaligen zoologisch-zootomischen Sammlung Ritter Johann Bapist von Spix (1781-1826). Sie ging diesmal an Dr. Theo Grünewaldt (Landshut), der der Zoologischen Staatssammlung (ZSM) in besonderem Maße verbunden ist und dem Freistaat Bayern seine wissenschaftliche Sammlung von rund 122.000 europäischen Schmetterlingen als Geschenk übereignet hat. Schwerpunkt sind darin die sog. Kleinschmetterlinge (“Motten”), vorwiegend in Südeuropa und Lappland gesammelt.

Foto: M. Müller

Die Sammlungsbestände der ZSM – ihrerseits die größte Schmetterlingssammlung der Welt – wurden dadurch sogar auch um einige bisher nicht vorhandene Spezies bereichert, eventuell befinden sich darunter sogar der Wissenschaft bisher unbekannte Arten. Als freier Mitarbeiter engagiert sich Dr. Grünewaldt darüber hinaus sowohl bei aktuellen Forschungs¬projekten der ZSM über Schmetterlinge als auch bei der konservatorischen Betreuung der Sammlungs¬bestände.

Am Festakt beteiligte sich auch eine Delegation aus Spix’ Geburtsstadt Höchstadt an der Aisch, angeführt von Bürgermeister Gerald Brehm, den Festvortrag über Schmetterlingsforschung in den Alpen hielt Mag. Dr. Peter Huemer vom Tiroler Landesmuseum.

Ameisenwespen für die ZSM

Die Sektion Hymenoptera der ZSM konnte durch eine wertvolle Sammlung südländischer und tropischer Wespen bereichtert werden. Durch finanzielle Unterstützung der Freunde der Zoologischen Staatssammlung München e.V. konnte eine Spezialsammlung zumeist seltener Wespen von Dr. Guido Pagliano aus Turin in Italien erworben werden. Die Sammlung besteht vor allem aus Vertretern der Famile Mutillidae oder zu deutsch Ameisenwespen. Daneben sind auch Bradynobaenidae vertreten, bei denen es sich um selten gesammelte Wüstenbewohner handelt. Die Arten kommen bei uns nicht vor und es existiert kein deutscher Name für die Familie.

Mutillidae

Ameisenwespen (v.l.n.r): Hoplomutilla uncifera Buysson, Dasymutilla klugii (Gray) und Hoplocrates pompalis Mickel. Fotos: Stefan Schmidt

Mutillidae werden wegen ihrer Ähnlichkeit mit Spinnen oder Bienen auch als Spinnen- oder Bienenameisen bezeichnet. Sie stehen jedoch verwandschaftlich unseren gemeinen Wespen näher als den Bienen oder gar den Spinnen. Ameisenwespen sind oft auffällig gefärbt und die Weibchen ungeflügelt. Die Arten sind vor allem in tropischen und subtropischen Gebieten verbreitet und von den weltweit rund 6000 bekannten Arten kommen nur neun Arten bei uns vor. Die Larven entwickeln sich parasitisch und ernähren sich von den Larvalstadien anderer Insekten wie z.B. Wespen, Schmetterlinge, Käfer oder Schaben.

Die Sammlung von G. Pagliano stellt eine wertvolle Bereicherung der Hymenopterensammlung der ZSM dar. Die Sektion Hymenoptera beherbergt mit rund drei Millionen Sammlungsobjekten die mit Abstand größte Hymenopterensammung Deutschlands und gehört damit zu den weltweit bedeutendsten Sammlungen.

Stefan Schmidt

Bisondame „Marla“ mit eigenem Barcode

DNA-Barcoding: Auch Zootiere werden jetzt genetisch erfasst

Gemeinsam ist man stärker: Die Zoologische Staatsammlung München kooperiert mit dem Münchener Tierpark Hellabrunn, um alle im Zoo gehaltenen Tierarten genetisch zu erfassen und die ermittelten Gencodes über eine Internetplattform allgemein zugänglich zu machen. Ziel ist es, künftig auch große und kleine Zootiere sicher und langfristig nachprüfbar bestimmen zu können. Dabei reichen bereits kleine Proben der Tiere wie Abstriche, Haare, Federn, ein Tropfen Blut oder ein wenig Kot für eine zuverlässige Artbestimmung aus.

Waldbison Marla

„Marla“ kurz nach ihrer Geburt 2012. Die Bisondame ist mittlerweile in den Zoo von Leipzig umgezogen. Foto: Tierpark Hellabrunn.

Die Waldbisonkuh „Marla“ machte den Anfang. Die Wissenschaftler erstellten aus einer Blutprobe den ersten DNA-Barcode des Zooprojektes. Das Tier musste dafür nicht extra bluten, weil die Probe bei einer regulären tierärztlichen Untersuchung gewonnen wurde. In den nächsten Monaten sollen alle 700 Tierarten im Tierpark Hellabrunn genetisch erfasst werden. Dabei wird das sogenannte CO1-Gen aus den Mitochondrien analysiert, welches für jede Tierart der Welt unterschiedlich ausgeprägt ist. Der Genabschnitt kann dabei ähnlich wie ein Strich-Barcode auf den Verpackungen von Lebensmitteln dargestellt werden, weist aber vier Farben auf.

Die Spezialisten des Tierparks und der Zoologischen Staatsammlung München erhoffen sich aus dem Projekt zahlreiche Vorteile. „Bei vielen Säugetierarten ist es kaum möglich, an einem lebenden Tier die genaue Unterart und damit seine Herkunft zuverlässig festzustellen“, erläutert Dr. Christine Gohl, leitende Tierärztin in Hellabrunn, die Anforderungen moderner Zootierhaltung. Die genetischen Sequenzen hingegen sind in fast allen Fällen eindeutig und verraten zuverlässig, welche Tierart man vor sich habe, sagt die Expertin weiter. Dies spielt vor allem bei internationalen Erhaltungszuchtprogrammen eine Rolle. Doch auch beim Erwerb neuer Tiere muss der Zoo stets akribisch überprüfen, was genau er denn in seinen wertvollen Tierbestand aufnimmt.

Prof. Dr. Gerhard Haszprunar, der Leiter des Projektes, nennt weitere Anwendungen: „Der Zoll braucht DNA-Barcodes, um den Schmuggel geschützter Tierarten besser zu bekämpfen.  Immer häufiger bringen Touristen Tiere oder Teile von Tieren über die Grenze. Künftig kann der Zollbeamte zum Beispiel bei Fellresten oder Schmuckgegenständen, die aus Tierteilen bestehen, schnell und zuverlässig feststellen, worum  es sich genau handelt“. Auch falsch deklariertes Fleisch lässt sich so gerichtsfest zuordnen. Da zunehmend Fleisch exotischer Tiere auf den deutschen Markt gelangt, wird das Gen-Barcoding bei Lebensmittelkontrollen vielleicht bald eine bedeutende Rolle spielen. Ein weiteres, völlig neues Feld ist zudem die Erfassung diverser Parasiten von Zoo- und Haustieren, deren Erforschung und Bekämpfung durch das genetische Barcoding erleichtert werden soll.

Die Gensequenzierung erfolgte im Rahmen des Projektes „Barcoding Fauna Bavarica“, bei dem die Münchener Wissenschaftler alle bayerischen Tierarten genetisch erfassen und in einer Online-Bibliothek für Fachleute zur Verfügung stellen. Das Projekt ist Teil des internationalen DNA-Barcoding-Projektes iBOl mit Sitz in Kanada, welches das ehrgeizige Ziel verfolgt, alle Tierarten weltweit genetisch zu erfassen