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Forscher „erschnüffeln“ Weiße Haie

Der Weiße Hai macht sich durch eDNA im Wasser bemerkbar. (lindsay_imagery/iStock)

Halten sich in dieser Meeresregion Weiße Haie auf? Die Antwort auf diese Frage ist sowohl für die Überwachung von Badestränden wichtig, als auch für den Schutz und die Erforschung des bedrohten Meeres-Promis. Wie US-Biologen berichten, können nun Spuren von Erbgut im Wasser verraten, wo die Raubfische auf Patrouille gehen. Verfeinerte Verfahren zur Analyse von sogenannter Umwelt-DNA (eDNA) machen dies möglich.

Hollywood hat ihn auf fragwürdige Weise zum Star gemacht: Der große Weiße Hai (Carcharodon carcharias) ist der berühmteste aller Raubfische. Das Interesse an diesem besonderen Meerestier hat zwei Hauptgründe. Obwohl die Bedrohung häufig übertrieben dargestellt wird, kommt es in bestimmten Küstenregionen manchmal zu Angriffen auf Menschen. Man geht davon aus, dass es sich dabei um Versehen der Raubfische handelt oder um Neugierverhalten, denn normalerweise gehört der Mensch nicht zum Beutespektrum des Weißen Hais. Dennoch hat die potenzielle Bedrohung eine wichtige Bedeutung für den Schutz von Bade- und Surfstränden. Oft ist es in diesem Zusammenhang wichtig, Menschen ein Gefühl der Sicherheit zu vermitteln, weil der furchterregend wirkende Raubfisch besonders intensiv Urängste weckt.

Der andere Grund für das Interesse für den Weißen Hai ist seine wichtige Rolle als Spitzenprädator im Ökosystem Meer und die Tatsache, dass seine Bestände stark zurückgegangen sind. Dennoch ist noch immer wenig über das Leben des Weißen Hais bekannt. Unter anderem ist unklar, wo sich die Tiere zu bestimmten Zeiten aufhalten und auch ihre Wanderbewegungen sind mysteriös.

Dem Meeres-Promi auf der Spur

Wie die Forscher um Kevin Lafferty von der California State University in Long Beach berichten, legen häufigere Sichtungen nahe, dass der Weiße Hai an den Küsten Kaliforniens wieder öfter anzutreffen ist. Vermutlich liegt dies an Schutzmaßnahmen und an der Erholung der Bestände der Beutetiere des Weißen Hais – große Fische und Seelöwen. Wie sie berichten, ist ihnen nun der Einsatz des Verfahrens der sogenannten Umwelt-DNA geglückt, um mehr Informationen über die Verbreitung der Raubfische zu bekommen.

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Es handelt sich dabei um ein genetisches Verfahren, das bereits zum Nachweis bestimmter Lebewesen in kleineren Gewässern eingesetzt wird. Umwelt-DNA ist genetisches Material, das Tiere in ihrer Umwelt hinterlassen können – etwa durch Schleim, Kot oder abgestorbene Haut. Durch spezielle genetische Analyseverfahren können Wissenschaftler artspezifische DNA-Fragmente in Wasserproben aufspüren und damit feststellen, ob sich ein bestimmtes Lebewesen kürzlich in dem Gewässer aufgehalten hat. Bisher war es allerdings nicht möglich, die Anwesenheit von Weißen Haien in Meerwasser nachzuweisen. Das hat sich nun geändert: „Schon vor zehn Jahren haben wir begonnen, mit eDNA zu arbeiten“, sagt Co-Autor Chris Jerde. „Nun haben die Fortschritte in der Technologie die Zuverlässigkeit und Handhabbarkeit der Methode entscheidend verbessert.“ So konnten die Forscher nun dokumentieren, dass es möglich ist, die Präsenz von Weißen Haien anhand der eDNA-Wolke zu bestimmen, die sie hinterlassen.

Methode mit Potenzial

„Wir können jetzt eDNA entlang der Küste untersuchen, um bessere Karten über das Vorkommen von Weißen Haien im Jahresverlauf zu erstellen“, sagt Lafferty. Sein Kollege Chris Lowe fügt hinzu: „Ein weiteres Ziel wird sein, die eDNA-Technologie in autonome Oberflächenfahrzeuge zu integrieren, die so programmiert werden können, dass sie sich an der Küste entlangbewegen. Sie könnten dann Informationen über das Vorkommen von Weißen Haien an lokale Küstenwächter schicken, damit sie ihre Überwachungsarbeit entsprechend ausrichten können“, so Lowe.

Wie die Forscher betonen, hat das Konzept aber auch Potenzial, das über den Nachweis von Weißen Haien hinaus geht. „Wenn dies bei den Haien klappt, könnten wir das Verfahren zukünftig auch zum Nachweis von anderen Meerestieren nutzen“, sagt Lafferty. Sein Kollege Chris Jerde führt weiter aus: „Die Fortschritte in der eDNA-Technologie ermöglichen nicht nur die Erkennung einer einzigen Spezies. Durch das Konzept lassen sich Fischbestände überwachen, das Vorhandensein oder Fehlen seltener Arten erfassen und die Auswirkungen von Klimawandel und Umweltverschmutzung untersuchen“, so der Wissenschaftler.

Quelle: University of California – Santa Barbara, Front. Mar. Sci. | doi: 10.3389/fmars.2018.00355
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