eDNA steht für environmental DNA oder Umwelt-DNA, also DNA, die sich frei in der Umwelt findet.
Alle Lebewesen geben mehr oder weniger regelmäßig DNA an die Umwelt ab, beispielsweise durch abgeschliffene Hautzellen, verlorene Haare, Schleimhautzellen beim Husten oder Niesen, Darm- und Blasenzellen bei Ausscheidungen. Zahlreiche Tiere produzieren Schleim, um sich fortzubewegen oder gegen die Umwelt abzugrenzen, auch dieser enthält DNA. Diese DNA sammelt sich in Wasser, Boden oder Sediment an und kann so gewonnen werden.
Diese DNA lässt sich mittels des PCR-Verfahrens vervielfältigen und sequenzieren. Ein Vergleich der gewonnenen Sequenz mit einer Genbank oder mit DNA-Barcoding ermöglicht, zu ermitteln, von welcher Art diese DNA stammt.
Vorteile des Verfahrens:
DNA-Proben aus Wasser und Boden sind einfach und schnell zu gewinnen und in großer Zahl verfügbar. Tiere oder Pflanzen müssen nicht gefangen bzw. entnommen werden. Hinzu kommt, dass nahe verwandte, ähnlich bis gleich aussehende Arten problemlos unterschieden werden können. Zahlreiche natürlich vorkommende Bakterienarten lassen sich nicht auf künstlichen Nährböden züchten und würden aus der klassischen Untersuchung herausfallen, ihre eDNA ist aber festzustellen.
Nachteile des Verfahrens
Eine große Gefahr der eDNA-Analyse ist die Kontamination von Proben, die dann zu falsch-positiven Ergebnissen führt. Das kann sowohl beim Sammeln der Proben, wie auch bei der Analyse im Labor passieren.
eDNA wird im Wasser binnen ein bis zwei Wochen unter die Nachweisgrenze zerlegt. Die Analyse ist also immer nur eine Punktaufnahme, sie gibt keinerlei Hinweise darauf, welche Organismen vor längerer Zeit in diesem Wasserkörper waren. In Boden und Sediment kann eDNA länger überdauern.
Anwendung
Bisher handelt es sich bei der Untersuchung der eDNA um ein zwar länger bekanntes, aber erst seit kurzem angewandtes Verfahren. Berühmt wurde es durch Neil Gemmell, der per eDNA-Analyse herausfinden wollte, ob in Loch Ness ein Monster lebt und welcher Art es angehört. Er reiste buchstäblich um die halbe Welt, da seine Universität auf der Südinsel Neuseelands liegt, um in Loch Ness dann vor allem Aal-DNA zu finden: