Naturschutz: DNA-Gewinnung aus Haizähnen

Eine Technik zur Analyse von DNA aus Haizähnen unterstützt Biologen im Umweltschutz bei der Erforschung bislang wenig verstandener Haispezies.

Bislang war es Wissenschaftlern nicht möglich, DNA aus Proben historischer Haifische zu extrahieren, da der Fisch kein Knochenskelett besitzt, wie es für konventionelle Methoden gebraucht wird. Obwohl Biopsien von lebenden Haien möglich sind, ist der Fisch im Allgemeinen ein recht unkooperatives Forschungsobjekt.

Die neue Technik, die von Wissenschaftlern an der Macquarie University in Sydney, Australien, entwickelt wurde, erlaubt es ihnen, genetische Variationen sowohl in derzeitigen wie in historischen Haipopulationen zu ermessen, was wesentlich für Bemühungen zur Arterhaltung ist.

"Bedauerlicherweise sind Kiefer und Zähne von Haien als Trophäen relativ weit verbreitet, lebende Haie hingegen werden zunehmend seltener", sagt Heidi Ahonen, eine der Wissenschaftlerinnen. "Diese Methode ermöglicht es, in den Kiefern und Zähnen verborgene Informationen zu entschlüsseln, was Arterhaltungsbemühungen unterstützt."

Mithilfe eines Handbohrers entnehmen Ahonen und ihr Kollege Adam Stow etwa die Hälfte eines Teelöffels an Material aus Haizähnen oder -kiefer. Anschließend geben sie genau die richtige Mischung Detergens und Enzyme hinzu, um Zellstrukturen aufzubrechen und die DNA zu gewinnen.

"Haie erneuern ihre Zähne regelmäßig, sodass Zähne auf dem Meeresgrund eingesammelt werden können und invasive Methoden wie Biopsien nicht nötig sind", erklärt Ahonen. Die Methode kann daher bei Museums- und Sammlerstücken ebenso angewendet werden wie bei gefährdeten oder schwer zugänglichen lebenden Haien. Über die Forschung wurde im Journal of Fish Biology (1) berichtet.

Dezimierung der Populationen

Das Team sammelt Proben diverser Spezies, um festzustellen, ob Rückgänge in Haipopulationen durch geringe genetische Variationen verschärft werden.

Die neue Technik erbrachte bereits nützliche Ergebnisse für die gefährdete Sandtigerhaipopulation im Osten Australiens (Carcharias taurus), der in den 1960er und 1970er Jahren viel gefangen wurde. Frühere Forschung hatte bereits gezeigt, dass diese Population verglichen mit anderen Populationen an anderen Orten der Welt eine geringe genetische Variationsbreite aufweist, was darauf schließen lässt, dass diese Population aus wenigen Haien entstanden ist (2).

Mit ihrer neuen Methode gewannen die Forscher DNA von neun Exemplaren im Alter von 20 bis 40 Jahren und fanden ähnlich geringe genetische Variationen. "Diese Daten stützen unsere Annahme, dass geringe genetische Variationen bei Sandtigerhaien möglicherweise länger währenden Prozessen geschuldet sind als der durch Menschen verursachten Dezimierung", so Ahonen.

Noble Absichten

Les Nobles von der University of Aberdeen steht kurz davor, eine ähnliche Methode zur DNA-Extraktion aus Haizähnen zu publizieren. "Sie wird Biopsien nicht ersetzen, aber bei historischen Exemplaren nützlich sein", sagt er.

"Darüber hinaus wollen wir diesen Ansatz nutzen, um gefährliche Haie zu identifizieren", fügt er hinzu. Noble erklärt, dass Wissenschaftler Zahnfragmente analysieren könnten, die nach einer Haiattacke in der Wunde der Opfer gefunden würden. Es würde dann möglich, sie mit Proben aller in der Folge getöteten Haie zu vergleichen - zur Bestätigung, dass der gefährliche Hai erlegt wurde.

Nobles Team nutzt die Methode, um die Gene Weißer Haie zu untersuchen. "Wir wissen sehr wenig über diese Tiere und ihre Lebensart", sagt er. "Und ohne dass wir ein bisschen mehr über ihre Gene wissen, können wir keine geeigneten Artenschutzbestimmungen erlassen."

(1) Ahonen, H. & Stow, A. J. Fish Biol. 73, 450-455 (2008). DOI: 10.1111/j.1095-8649.2008.01896.x (2) Stow, A. et al. Biol. Lett. 2, 308-311 (2006)

Dieser Artikel wurde erstmals am 11.8.2008 bei news@nature.com veröffentlicht. doi: 10.1038/news.2008.1027. Übersetzung: Sonja Hinte. © 2007, Macmillan Publishers Ltd

Daniel Cressey