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Wenn Eisbären über Schnee und Eis wandern, hinterlassen sie in ihren Tatzenabdrücken winzige Hautpartikel, die ein Forschungsteam der University of Idaho nutzte, um einzelne Bären anhand genetischer Analysen zu identifizieren — eine einzigartige Möglichkeit, Eisbären ohne invasive Maßnahmen zu überwachen.
Die etablierten Methoden zur Überwachung von Eisbären, meist mit Hubschraubern, sind extrem aufwändig, kostspielig, teils gefährlich für die Bären und werden zudem wegen des Klimawandels immer schwieriger durchführbar. Ihre Überwachung ist jedoch essenziell, um die Bären effizient schützen zu können.
Das Forschungsteam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der University of Idaho, dem North Slope Borough Department of Wildlife Management und dem Alaska Department of Fish and Game setzt deshalb auf das Sammeln von DNA-Proben aus frischen Tatzenabdrücken, die Eisbären in Schnee und Eis hinterlassen. Diese Methode ist ohne Risiko für die Bären anwendbar und lässt sich mit einem geringeren Aufwand auf dem Meereis oder an Land umsetzen.
In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Frontiers in Conservation Science beschreiben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie sie Eisbären in Nordalaska anhand der DNA-Spuren in ihren Tatzenabdrücken identifizieren können.
Das Sammeln sogenannter «environmental DNA» oder e-DNA — DNA, die von Organismen in die Umwelt abgegeben wird — für die Überwachung von Populationen ist nicht neu und wird bereits für eine Reihe von Tieren angewendet, darunter Meeressäuger. Der Studie zufolge wurde e-DNA bisher jedoch nur für die Bestimmung der anwesenden Arten genutzt, nicht aber für die Identifikation von Individuen und deren Geschlecht.
Mit der Hilfe von Iñupiat-Jägern, die die Eisbären, ihre Wanderungen und ihre Nutzung des Lebensraums genau kennen, nahmen die Forschenden Proben von insgesamt 13 verschiedenen Eisbärenspuren auf dem Meereis in der Tschuktschen- und Beaufortsee entlang des North Slope Borough in Nordalaska. Sie kratzten eine dünne Schneeschicht von den Tatzenabdrücken ab und extrahierten später im Labor Zellen aus dem geschmolzenen Schnee, die den DNA-Fingerabdruck der einzelnen Bären lieferten.
Das Forschungsteam überprüfte die Proben zunächst auf die mitochondriale DNA (mt-DNA), um festzustellen, ob genetisches Material von Eisbären in den einzelnen Schneeproben vorhanden ist, und ermittelte Eisbären-DNA in 11 der 13 Proben. In der weiteren Analyse identifizierte das Team anhand der nuklearen DNA (n-DNA), individuelle Bären sowie deren Geschlecht.
Von den 13 beprobten Bärenspuren konnten die Forschenden sechs Individuen — fünf Männchen und ein Weibchen — identifizieren. Dem Autorenteam zufolge ist dies das erste Mal, dass Eisbären anhand von Schneeproben individuell unterschieden werden konnten.
Noch befindet sich das Verfahren im Versuchsstadium, hat sich aber bisher als kostengünstige und vor allem nicht-invasive Methode erwiesen, um mehr über Eisbären in freier Wildbahn zu erfahren. Die Forschenden sehen sie als wertvolle Ergänzung zu den sicher nicht vollständig zu ersetzenden Lebendfangmethoden per Helikopter an. Zudem stellt sie eine gute Möglichkeit dar, indigene Gemeinschaften, die stark von den Entscheidungen im Eisbärenmanagement betroffen sind, in die Forschung einzubeziehen.
Julia Hager, PolarJournal
Beitragsbild: Michael Wenger
Link zur Studie: Von Duyke Andrew L., Crawford Justin A., Quakenbush Lori, Adams Jennifer R., Waits Lisette P. Determination of polar bear (Ursus maritimus) individual genotype and sex based on DNA extracted from paw-prints in snow. Frontiers in Conservation Science 4, 2023. DOI: 10.3389/fcosc.2023.1166279