{"id":190,"date":"2024-02-24T11:00:00","date_gmt":"2024-02-24T10:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/?p=190"},"modified":"2024-02-29T10:24:00","modified_gmt":"2024-02-29T09:24:00","slug":"genetische-spurensuche-im-meer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/2024\/02\/24\/genetische-spurensuche-im-meer\/","title":{"rendered":"Genetische Spurensuche im Meer"},"content":{"rendered":"\n

Auf dem Forschungsschiff MARIA S. MERIAN erkunden wir den gesamten Baum des Lebens: Tiere, Algen, Bakterien und Viren. Im Mittelpunkt der Expedition stehen das Nahrungsnetz und die biologische Vielfalt der Ozeane. Einige Tiere, insbesondere J\u00e4ger wie Tintenfische (Cephalopoden) und Wale, sind jedoch zu gro\u00df, zu schnell oder zu kamerascheu f\u00fcr unsere Instrumente. Um diese Top-Raubtiere aufzusp\u00fcren, suchen und sammeln wir genetische Spuren und arbeiten sozusagen als zoologische Forensiker:innen. Meerestiere verlieren beim Schwimmen, Atmen, Fressen und Kotabsatz st\u00e4ndig Zellen und DNA, was zur Freisetzung von genetischem Material f\u00fchrt. Wir sammeln und identifizieren diese so genannte Umwelt-DNA (englisch environmental DNA, kurz: eDNA) mit einer speziell f\u00fcr die Analyse von DNA-Spuren aus Umweltproben entwickelten Methode. Analysiert werden bestimmte DNA-Abschnitte, wie die ribosomale DNA oder Gene, die f\u00fcr die Energieproduktion wichtig sind und bei allen Tieren vorkommen. Die gleichen oder \u00e4hnliche essenzielle Gene werden f\u00fcr Bakterien oder einzellige Organismen verwendet. Diese Gene werden sp\u00e4ter mittels Polymerase-Kettenreaktion (englisch polymerase chain reaction, PCR) aus den Proben vermehrt und mit Hilfe von Sequenzierungstechnologien der n\u00e4chsten Generation sequenziert. Die Ergebnisse werden sp\u00e4ter mit genetischen Datenbanken verglichen, um herauszufinden, welche Arten in der Umweltprobe vorkamen.<\/p>\n\n\n\n

W\u00e4hrend unsere Kollegen also Wasserproben filtern, um Phytoplankton und Mikroplankton zu untersuchen, filtern wir parallel dazu Wasser aus der CTD und analysieren die DNA sp\u00e4ter in Kiel in den Laboren des GEOMAR. Anhand der spezifischen DNA-Spuren k\u00f6nnen wir das Vorhandensein bestimmter Arten, wie z.B. der Tiefsee-Cephalopoden Histioteuthis<\/em> und Heteroteuthis<\/em>, bestimmen. Wasserproben, die alle 100 m von der Oberfl\u00e4che bis zum Grund entnommen werden, zeigen uns, in welchen Tiefen Cephalopoden vorkommen, und erm\u00f6glichen es uns, vorherzusagen, welche Arten von Beutetieren Raubwalen bei ihren Tauchg\u00e4ngen begegnen k\u00f6nnten. Hierf\u00fcr arbeiten wir mit Walspezialisten zusammen. Gleichzeitig analysieren wir auch die Artenvielfalt anderer Organismen in den Proben, die wir dann vergleichen k\u00f6nnen, um die Beute der Cephalopoden vorherzusagen. Letztendlich k\u00f6nnen wir unsere genetischen Ergebnisse auch mit der Verteilung und H\u00e4ufigkeit der verschiedenen Plankton- und Tierarten vergleichen, die von den Mitgliedern des MSM126-Teams identifiziert wurden, von denen jeder sein eigenes taxonomisches Spezialgebiet hat.<\/p>\n\n\n\n

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Minuten nach dem Aussetzen des Tiefsee-Landers mit K\u00f6dern in den schwarzen Netzen in 1500m Tiefe kamen die ersten G\u00e4ste. Foto ROV-PHOCA-Team GEOMAR <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

W\u00e4hrend unserer Expedition wird ein innovatives eDNA-Experiment auf dem Tiefseeboden durchgef\u00fchrt. Dazu hat der Tiefseeroboter ROV PHOCA einen Tiefsee-Lander mit einem K\u00f6der auf dem Meeresboden abgesetzt, um die Ablagerung eines Kadavers aus der dar\u00fcber liegenden Wassers\u00e4ule zu imitieren. Dieser Kadaver lockt viele Organismen an und dient ihnen als Nahrung, da die Bodenorganismen der Tiefsee weitgehend von der Nahrung aus der dar\u00fcber liegenden Wassers\u00e4ule abh\u00e4ngen. Wir kehrten mehrmals mit dem ROV-Roboter zu dieser Stelle zur\u00fcck, um Sedimentkerne und Wasserproben zu nehmen. Diese Proben werden sofort an Bord f\u00fcr eine sp\u00e4tere eDNA-Analyse aufbewahrt. Im Rahmen des Experiments soll untersucht werden, welche Arten von der Nahrungsablagerung angezogen werden und inwieweit sich die Artenvielfalt und das \u00d6kosystem von Tieren und Bakterien im Laufe der Zeit nach der Nahrungsablagerung ver\u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n

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Mit dem ROV-Roboter werden so genannte Push-Corer zur Entnahme von Sedimentkernen eingesetzt. Foto ROV-PHOCA-Team GEOMAR <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Umweltgenetik, also die Spurensuche im Meer, ist eine moderne Erg\u00e4nzung, die verschiedene klassische Ans\u00e4tze der Meeresforschung unterst\u00fctzt und neue Informationen und Perspektiven beisteuert. Sie ist daher auch ein wesentlicher Bestandteil von MSM126, um Forschung aus verschiedenen Disziplinen zu kombinieren und neue Erkenntnisse zu gewinnen.<\/p>\n\n\n\n

Gr\u00fc\u00dfe von Bord der MARIA S. MERIAN,<\/p>\n\n\n\n

Henk-Jan Hoving und Babett G\u00fcnther<\/p>\n\n\n\n

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    Selfie beim Filtern von eDNA-Wasserproben mit Mundschutz, Handschuhen und Alufolie, um steril zu arbeiten und Kontaminationen zu vermeiden. Foto: Babett G\u00fcnther<\/figcaption><\/figure><\/li><\/ul><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Auf dem Forschungsschiff MARIA S. MERIAN erkunden wir den gesamten Baum des Lebens: Tiere, Algen, Bakterien und Viren. Im Mittelpunkt der Expedition stehen das Nahrungsnetz und die biologische Vielfalt der Ozeane. Einige Tiere, insbesondere J\u00e4ger wie Tintenfische (Cephalopoden) und Wale, sind jedoch zu gro\u00df, zu schnell oder zu kamerascheu f\u00fcr unsere Instrumente. Um diese Top-Raubtiere […]<\/p>\n","protected":false},"author":250,"featured_media":189,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3,5,1],"tags":[],"class_list":["post-190","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-auf-see","category-ozeanbeobachtung","category-tiefsee"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/wp-json\/wp\/v2\/users\/250"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=190"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":237,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190\/revisions\/237"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/wp-json\/wp\/v2\/media\/189"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=190"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=190"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/msm126\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=190"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}