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Dank eines einzigartigen Workflows aus der Universität Trier können jetzt selbst Jugendliche zielsicher die Artenvielfalt von Knochenfischen in einem Gewässer bestimmen.
Man braucht keine vertiefenden Kenntnisse in Molekularbiologie. Man muss nicht einmal einen Fisch gesehen zu haben. Um zu bestimmen, welche Knochenfische in einem Gewässer vorkommen genügen:
- eine Wasserprobe mit kleinsten DNA-Spuren (sogenannte Umwelt-DNA oder eDNA).
- ein rund dreitägiges Laborpraktikum.
Möglich macht das ein neuer Workflow, den das Fach „Biologie und ihre Didaktik“ in Kooperation dem Fach „Biogeographie“ an der Universität Trier entwickelt haben.
Analysen in Rekordzeit, zu Rekordpreisen und mit geringer Fehleranfälligkeit
Die Arbeitsschritte sind so kostengünstig, zeitsparend und vor allem leicht verständlich, dass es auch Schüler*innen der Oberstufe gelingt, die benötigten molekularbiologische Methoden fehlerfrei anzuwenden. „Der in der Forschung etablierte Workflow für das sogenannte eDNA-Metabarcoding würde etwa acht Tage dauern und wäre kostenintensiver. Mit Blick auf laborunerfahrene Personen wäre er auch deutlich anfälliger für Missverständnisse, Fehler und Misserfolge. Wir setzen auf andere Chemikalien, modifizierte Protokolle, alternative Geräte sowie eine Softwarelösung, die keine vertiefenden Kenntnisse in Bioinformatik erfordert“, erklärt Studiendirektor Jürgen Kopp, der die Entwicklung des Workflows initiierte und leitete.
In Pilotstudien beprobten Schüler*innen von Gymnasien der Region Trier beispielsweise die Ruwer, einen Nebenfluss der Mosel. Im Lehr-Lern-Labor (BioGeoLab) der Universität isolierten und analysierten sie die Umwelt-DNA von Knochenfischen. Dabei stießen sie sowohl auf selten gewordene und stark gefährdete Arten wie den Europäischen Aal und die Äsche als auch auf invasive Arten wie die Schwarzmundgrundel. Sie lernten auch, überraschende Ergebnisse zu interpretieren, beispielsweise wenn Umwelt-DNA des Atlantischen Herings nachgewiesen wurde. Diese gelangt wahrscheinlich über Fischfuttermittel aus Forellenzuchtbetrieben in heimische Gewässer.
Sensibilisierung für Umweltschutzfragen
„Bei dem von uns entwickelten Laborpraktikum liegt der Fokus – über die angestrebte Verzahnung von Theorie und Praxis hinaus – auf einer nachhaltigen Sensibilisierung für Biodiversitäts- und Umweltschutzfragen“, so Jürgen Kopp. „Denn was Menschen nicht verstehen, das werden sie auch nicht schätzen – und was sie nicht schätzen, das werden sie auch nicht schützen.“
Das Projekt richtet sich daher neben Schüler*innen auch an Studierende und Lehrkräfte. Unter anderem ist für September 2026 eine bundesweite Lehrkräftefortbildung zu diesem Projekt geplant.
Das Projekt setzt in hohem Maße auf Citizen Science. Alle Bürger:innen haben die Möglichkeit, auch unabhängig von Schule und Universität aktiv mitzuwirken. „Interessierte, Hobby-Angler:innen oder Anglervereine können sich an mich wenden, um den Artenbestand von Knochenfischen in einem Gewässer ihrer Wahl untersuchen zu lassen“, verkündet Kopp. „Darüber hinaus ist es auf Anfrage auch möglich, am Workflow eines eDNA-Metabarcodings und der damit verbundenen Forschung laborpraktisch mitzuwirken.“
Im Rahmen einer internationalen Tagung wurde der entwickelte Workflow bereits im September 2025 öffentlich vorgestellt. Mehrere deutsche und internationale Bildungseinrichtungen hatten daraufhin schon ihr Interesse bekundet, vergleichbare Angebote in ihren jeweiligen Regionen zu etablieren. Bevor es dazu kommt, soll aber erst ein vollumfängliches und regelmäßiges Angebot im Lehr-Lern-Labor der Universität Trier fest etabliert werden.
Das Projekt:
Das Projekt „Molekulare Ökologie – eDNA-Metabarcoding zur Bestimmung von Knochenfischarten“ wird gefördert vom Ministerium für Bildung Rheinland-Pfalz. Bei Interesse an Mitarbeit oder weiteren Informationen, wenden Sie sich an Jürgen Kopp (koppJ@uni-trier.de).
Jürgen Kopp koppJ@uni-trier.de
Schüler*innen von Trierer Gymnasien analysieren Proben im BioGeoLab der Uni Trier
Source: Jonas Henn
Copyright: Universität Trier
PM Knochenfisch-DNA Metabarcoding
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, Students, Teachers and pupils
Biology, Chemistry, Environment / ecology, Geosciences
transregional, national
Schools and science, Transfer of Science or Research
German
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