Die große Vielfalt an Insektenarten ist von immenser Bedeutung für unsere Umwelt, weil die Insekten unzählige Pflanzenarten bestäuben und für viele Tierarten eine wichtige Nahrungsquelle darstellen. Umso wichtiger ist es, ihre Dynamik und Interaktionen mit der Umwelt im Auge zu behalten – vor allem in Anbetracht des fortschreitenden Insektensterbens, das unter anderem durch die verstärkte Nutzung von Pestiziden verursacht wird. Bisher führt man das Biomonitoring vor allem durch das stichprobenartige Einfangen von Insekten durch. Doch diese Methode verrät wenig über die Interaktion von Pflanzen und Insekten und endet für die ohnehin schon vom Bestandsrückgang betroffenen Tiere meist tödlich.
Ein modernerer Ansatz macht sich zur Nutze, dass Insekten auf Pflanzen überall Spuren hinterlassen – sei es über Bissspuren, Eier oder Fäkalien. Diese enthalten immer auch Erbgut der Tiere. Über diese Umwelt-DNA (eDNA) können Wissenschaftler daher Rückschlüsse darauf ziehen, mit welchen Insekten die Pflanze in Kontakt war. Allerdings ist die Oberfläche von Pflanzen ein eher unsicherer Ort für die wertvolle eDNA, da sie von UV-Licht zerstört oder von Regen abgewaschen werden kann.
Insekten-DNA im Tee
Daher haben Henrik Krehenwinkel von der Universität Trier und sein Team eine innovative Technik entwickelt, bei der die eDNA nicht wie üblich von den Oberflächen der Pflanzen entnommen wird, sondern aus zerkleinertem, getrocknetem Pflanzenmaterial. „Dies bietet einen besonderen Vorteil: Im getrockneten Zustand ist DNA stabil und geeignet für langfristige Lagerungen“, erklären Krehenwinkel und seine Kollegen. Um ihr Verfahren zu testen, nutzen die Wissenschaftler getrocknetes Pflanzenmaterial, wie es in jedem Haushalt zu finden ist: „Tee und Kräuter werden aus einer Vielzahl von Pflanzen hergestellt, die überall auf der Welt angebaut werden und können somit einiges über spezifische Insekten-Pflanzen-Interaktionen und sogar über den Standort verraten“, erklären die Forscher.
Tatsächlich gelang es ihnen mit der neuen Methode, die DNA von insgesamt 1279 Insektenspezies in den getrockneten Pflanzenproben nachzuweisen. „Wir haben dabei in einem einzigen Teebeutel die DNA von bis zu 400 verschiedenen Insektenarten gefunden“ berichtet Krehenwinkel. Dabei enthielt grüner Tee die größte Diversität an eDNA von verschiedenen Insektenspezies. Auch über die Herkunft der Insekten verriet die neue Biomonitoring-Methode einiges. So fanden die Wissenschaftler in Pfefferminztee Spuren von Insekten, die hauptsächlich im nordwestlichen Nordamerika vorkommen, einer großen Anbauregion für Pfefferminz, während eDNA von typischen ostasiatischen Spezies nur in grünem Tee vorkam.
