Vom „extrahieren“ zum „fixieren“ der Bodenorganismen
Wenn mich jemand fragen würde, was der schwierigste Teil meines Jobs ist, wäre meine Antwort definitiv das Töten. Ich glaube, jeder Biologiestudent durchläuft die moralische Rechtfertigung, Tiere für das Studium oder für die Forschung zu benutzen. Da ich nie Biologie studiert und diese moralischen Dilemmas nicht durchlebt habe, kamen diese Fragen für mich etwas später auf. Hier bin ich nun und frage mich, ob es in Ordnung ist, all diese Organismen zu töten, angefangen von wurmähnlichen Tieren ohne Beine bis hin zu Insekten und anderen Organismen wie Myriapoden mit bis zu 100 Beinen. All dieser Tod nur für unsere Forschung, nur um zu wissen, wer im Boden lebt. Es ist so seltsam, dass das Studium der Biologie oft mehr mit dem Umgang mit toten Organismen zu tun hat als mit tatsächlich lebenden. Aber ich denke, um das Leben zu studieren, gibt der Tod einige wertvolle Einblicke. Aber zurück zu meinen Rechtfertigungen. Wenn wir die Organismen aus einem 25x25x30cm großen Erdblock töten, ist das wirklich so schlimm? Wo gehen die Moralvorstellungen verloren? Ich habe hier einige rohe Gedanken gesammelt und möchte Sie in meine moralischen Irrwege mitnehmen.
Wissenschaftler tun dies zum Schutz der Bodenorganismen, damit das gewonnene Wissen und die Forschung langfristig die Festlegung von Schutzzonen und Maßnahmen zur Erhaltung der Ökosysteme ermöglichen. Das Wissen über Schutzpraktiken kann langfristig Schaden von den Familien und Freunden der getöteten Organismen abwenden.
Wir extrapolieren nur aus einem sehr kleinen Probenfeld, das dann statistisch extrapoliert wird.
Derzeit gibt es nur wenige andere Möglichkeiten, sie zu identifizieren. Leider müssen wir, wenn wir wissen wollen, wer im Boden lebt, diese Organismen töten. Die meisten Organismen sind so klein und schwer voneinander zu unterscheiden, dass es derzeit keine besseren Methoden gibt, als Bodenorganismen unter dem Mikroskop zu identifizieren. Dazu müssen sie „extrahiert“ und in Alkohol „fixiert“ werden, was ihre Körper quasi mumifiziert. Im Boden haben wir das Problem, dass wir es mit extrem kleinen Organismen mit sehr empfindlichen Häuten (Membranen) zu tun haben. Wenn die Organismen nicht mehr in ihrer gewohnten Umgebung wie dunklem, feuchtem, relativ temperiertem Boden sind, sondern zu viel UV-Licht und Luft ausgesetzt sind, sterben sie und zersetzen sich schnell. In diesem Fall wird es sehr schwierig, sie zu identifizieren. Die Extraktion erfolgt mit Hilfe von Wärme. So wie Vampire das Licht meiden, meiden die Bodenorganismen die Hitze. In den meisten Böden ist es ziemlich kalt und feucht, also wenn dein Zuhause plötzlich aufheizt und austrocknet, bewegst du dich weg von dieser Gefahr. Das einzige Problem ist, dass es eine Falle ist. Die Schwerkraft lässt dich tief in ein kleines Glas voller Alkohol fallen (70%), es ist dein Ende – du wurdest erfolgreich „extrahiert“ und „fixiert“. Das war das Szenario für dich als kleine Milbe, Springschwanz oder kleine Larve. Für kleine weiße Würmer wie Nematoden und Enchyträen (Podwürmer) erfolgt die Extraktion im Wasser: Sie bewegen sich weg von der Hitze in den feuchten Boden, wo sie ins Glas sinken. Der Fixieralkohol wird hier erst im nächsten Schritt hinzugefügt (mehr dazu, wie man die Organismen findet und „extrahiert“ beschreibe ich in diesem Artikel). Um die Tötung der Organismen zu vermeiden, hoffe ich, dass die KI schnell gut genug für eine Bildidentifizierung lebender Organismen im Feld sein wird. Google Lens ist bereits ziemlich gut darin, Mikroskopbilder der extrahierten Organismen zu identifizieren. Das einzige Problem wäre, dass die Bilder im Feld aufgenommen werden müssen und diese Bilder gut genug sein müssen, um jedes weiteres Detail zu überprüfen, das für eine Identifikation nötig ist (e.g. Anzahl der Augen der Spinnen, Anzahl ihrer Krallen,…). Also, wenn es da draußen gute Programmierer gibt: bitte nutzt doch eure Fähigkeiten, um entsprechende mobile Mikroskope mit Erkennung für die Feldarbeit zu entwickeln.
Eine Alternative zu diesen morphologischen, sehr zeitaufwendigen Methoden, die gegenwärtig sehr stark von wenigen Experten abhängig sind, ist die Verwendung molekularer Methoden zur Bewertung der Umwelt-DNA von Böden, z.B. durch Metabarcoding oder metagenomische Methoden. Zum Beispiel bewertet Metabarcoding die biologische Vielfalt einer Probe, indem alle Spuren eines Gens berücksichtigt (z.B. gibt es ein Gen für Bakterien, eines für Pilze und eines für andere mehrzellige Bodenorganismen). Leider gibt es immer noch einige Mängel bei der Verwendung von Umwelt-DNA, insbesondere bei der Bewertung größerer Bodenfauna. (In der Studie, die ich für meine Doktorarbeit durchgeführt habe, waren die Ergebnisse für die Makrofauna wirklich nur sehr spärlich, weil zu wenig Bodenvolumen sequenziert wurde).
Aber am Ende, für wen schreibe ich diesen Blogartikel? Ich denke hauptsächlich für mich selbst, denn Moral ist letztlich der Kampf in uns selbst, unseren freien Willen zu nutzen, um die richtigen Entscheidungen zu treffen. Während einige Leute vielleicht argumentieren, warum man sich um ein paar Würmer und Käfer kümmern sollte, möchte ich nicht aufhören, über dieses seltsame Vokabular nachzudenken und möchte mich nicht zu sehr an das Töten gewöhnen. Es macht mich traurig, all diese Ameisen zu töten, die ihre Larven tragen, um sie vor der drohenden Gefahr zu schützen.
Alles, was ich tun kann, ist, es auf das absolute Minimum zu reduzieren, das notwendig ist, um das Leben in dem kleinen Feld zu identifizieren. Und sobald es neue, bessere Methoden zur Identifizierung von Bodenlebewesen gibt, werde ich auf diese umsteigen!
