pm harz 29.09.2020
Senckenbergerin Mónica Solórzano-Kraemer mit einer der untersuchten Harz-Proben.

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Ein kleines bisschen Jurassic Park

DNA aus in Harz eingeschlossenen Insekten extrahiert


Senckenberg-Wissenschaftlerin Mónica Solórzano-Kraemer hat gemeinsam mit den Erstautoren David Peris und Kathrin Janssen von der Universität Bonn und weiteren Kolleg*innen aus Spanien und Norwegen erstmals erfolgreich genetisches Erbgut von Insekten aus sechs und zwei Jahre altem Harz extrahiert. Die DNA – insbesondere solche von bereits ausgestorbenen Tieren – ist ein wichtiges Instrument zur Bestimmung von Arten. Zukünftig möchten die Forschenden ihre neue Methode auch bei älteren Einschlüssen anwenden. Die Studie erscheint heute im Fachjournal „PLOS ONE“.

In Harz eingeschlossene Insekten, deren genetisches Erbgut zu Forschungszwecken entnommen werden soll – unweigerlich tauchen hier bei den meisten Erinnerungen an den Kino-Blockbuster „Jurassic Park“ auf. „Wir haben aber keineswegs vor Dinosaurier zu züchten”, lacht Dr. Mónica Solórzano-Kraemer vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt und fährt fort: „In unserer aktuellen Studie wollten wir vielmehr strukturiert herausfinden, wie lange die DNA von Insekten in harzigen Einschlüssen konserviert werden kann.“

Hierfür haben Erstautor Dr. David Peris von der Universität Bonn, die Frankfurter Bernsteinforscherin sowie Forschende der Universitäten Barcelona und Bergen und dem Geominero Museum (IGME) in Valencia das genetische Erbgut von sogenannten Ambrosia-Käfern, die im Harz von Animebäume aus Madagaskar eingeschlossen waren, untersucht. „Mit unserer Studie wollten wir grundlegend klären, ob DNA von Insekten, die im Harz eingeschlossen sind, konserviert bleibt. Für die von uns mittels Polymerase-Kettenreaktion-Methode (PCR), untersuchten, sechs und zwei Jahre alten Harzen aus Madagaskar konnten wir genau dies belegen“, erläutert Solórzano-Kraemer.

Bislang waren ähnliche Versuche an Inklusen in Millionen Jahre alten Bernsteinen oder in Tausende Jahre alten Kopalen gescheitert, da jüngere Umwelteinflüsse das Erbgut der eingeschlossenen Insekten zu stark veränderten oder zerstörten. In Harz eingebettete Proben wurden daher für genetische Untersuchungen als ungeeignet angesehen.

Solórzano-Kraemer ergänzt: „Wir zeigen nun zum ersten Mal, dass die DNA zwar sehr fragil ist, aber in unseren Proben erhalten geblieben ist. Wir schließen daraus, dass es möglich ist, die Genomik von in Harz eingebetteten Organismen zu untersuchen.“

Unklar ist noch wie lange sich die DNA in den Harzen halten kann – hier soll die Methode zukünftig Schritt für Schritt von den jüngsten bis zu den ältesten Proben eingesetzt werden, um das „Haltbarkeitsdatum“ der DNA im Harz festlegen zu können.

„Unsere Experimente zeigen, dass Wasser in den Einschlüssen sehr viel länger erhalten bleibt, als wir bisher angenommen haben. Dies könnte auch Auswirkungen auf die Stabilität des Erbgutes haben. Die Extraktion von funktionsfähiger DNA aus Millionen Jahre alten Bernsteinen scheint daher eher unwahrscheinlich“, schließt Solórzano-Kraemer.

Publikation

David Peris, Kathrin Janssen, H. Jonas Barthel, Gabriele Bierbaum, Xavier Delclòs, Enrique Peñalver, Mónica M. Solórzano-Kraemer, Bjarte H. Jordal & Jes Rust (2020): DNA from resin-embedded organisms: past, present and future. PLOS ONE. DOI: doi.org/10.1371/journal.pone.0239521

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Das Harz der Animebäume aus Madagaskar kann Insekten und deren DNA über mehrere Jahre konservieren. Foto: Xavier Delclòs

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Harz mit eingeschlossenen Ambrosia-Käfern. Foto: David Peris

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Senckenbergerin Mónica Solórzano-Kraemer mit einer der untersuchten Harz-Proben.
Foto: Xavier Delclòs