Vom Kot zu Daten: DNA aus Kudu-Dung bietet neue Hoffnung für den Artenschutz
BLOEMFONTEIN, 23. Juli 2026: Wie zählt man Wildtiere, ohne sie jemals zu sehen?
Zu wissen, wie viele Tiere in einem Wildreservat leben, ist eine der Grundlagen für einen wirksamen Naturschutz. Doch die genaue Zählung von Arten, die den größten Teil ihres Lebens versteckt in dichter Vegetation verbringen oder erst nach Einbruch der Dunkelheit auftauchen, ist für Wildtierforscher seit langem eine Herausforderung.
Forscher der University of the Free State (UFS) glauben, eine vielversprechende neue Lösung aufgezeigt zu haben – eine, die mit etwas beginnt, das jedes Tier zurücklässt.
In der vermutlich ersten südafrikanischen Studie dieser Art ist es Forschern gelungen, die Größe einer größeren Kudu-Population mithilfe von DNA aus Mistproben abzuschätzen. Die Proof-of-Concept-Studie unter der Leitung des Doktoranden Ruan Jacobs in der Abteilung für Genetik zeigt, dass Wildtierpopulationen überwacht werden können, ohne die Tiere zu fangen, anzufassen oder gar zu sehen. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der veröffentlicht Afrikanisches Journal für Wildtierforschung.
Während sich die Studie auf den Großen Kudu konzentrierte, geht seine Bedeutung weit über eine einzelne Art hinaus. Die Forscher glauben, dass der Ansatz Naturschützern eines Tages dabei helfen könnte, schwer fassbare und bedrohte Tiere zu überwachen, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu zählen sind, darunter Arten wie Erdferkel, braune Hyänen, Flusskaninchen, Löffelhunde und kleine Wildkatzen.
„Forschung und Innovation stehen im Mittelpunkt der UFS-Mission. Die Arbeit von Ruan Jacobs und seinen Vorgesetzten veranschaulicht, wie modernste Genetik komplexe Umweltherausforderungen bewältigen und gleichzeitig den Schutz der biologischen Vielfalt unterstützen kann. Eine verantwortungsvolle gesellschaftliche Zukunft erfordert eine evidenzbasierte Entscheidungsfindung. Diese bahnbrechende Forschung bietet Naturschutzmanagern genauere, ethischere und nachhaltigere Methoden, um gefährdete Wildtierpopulationen zu verstehen und zu schützen“, bemerkt Prof. Vasu Reddy, stellvertretender Vizekanzler für Forschung, Innovation und Postgraduiertenstudien.
Jedes Tier hinterlässt eine Signatur
Anstatt zu versuchen, die Tiere selbst zu finden, suchten die Forscher nach der DNA, die sie zurückgelassen hatten.
„Anstatt das Tier zu finden, finden Sie seine DNA“, sagt Jacobs. „Kot, Haare und andere zurückgelassene Spuren enthalten genügend DNA, um die Art, das Individuum und sogar sein Geschlecht zu identifizieren – und das alles, ohne das Tier jemals zu stören.“
Jedes Tier trägt einen einzigartigen genetischen „Fingerabdruck“. Durch wiederholtes Sammeln frischer Kotproben und Abgleichen dieser Fingerabdrücke konnten die Forscher feststellen, wann derselbe Kudu tatsächlich „erneut beprobt“ wurde. Dies ermöglichte es ihnen, die Gesamtzahl der Tiere im Reservat abzuschätzen, ohne sie physisch einzufangen, zu markieren oder überhaupt zu sehen.
Der Ansatz bietet zudem weit mehr als nur eine Bevölkerungsschätzung. Dieselbe Kotprobe kann Aufschluss über das Geschlecht eines Tieres geben und wertvolle Informationen über die Gesundheit einer Population liefern.
„Sobald Sie die Kotproben haben, können Sie neben der Zählung auch weitere Parameter untersuchen. Sie können beispielsweise damit beginnen, zu untersuchen, was Tiere fressen und welche Parasiten sie in sich tragen“, sagt Prof. Paul Grobler, Professor an der UFS-Abteilung für Genetik und Doktorvater von Jacobs.
Prof. Reddy stimmt zu: „Jedes Tier hinterlässt eine Signaturspur in der Umwelt. Diese Forschung zeigt, wie die Wissenschaft diese Signaturen lesen kann, um die Artenvielfalt für zukünftige Generationen besser zu verstehen, zu schützen und zu erhalten.“
Eine südafrikanische Premiere
Aus Kotproben extrahierte DNA wurde in Südafrika bereits früher dazu verwendet, zu bestimmen, welche Tierarten in einem bestimmten Gebiet vorkommen. Diese Studie ist die erste lokale Forschung, bei der wiederholt dieselbe Wildtierpopulation beprobt und die eigene DNA der Tiere verwendet wird, um abzuschätzen, wie viele Individuen vorhanden sind.
„Wir haben einen eingebauten Marker – die eigene DNA der Tiere – verwendet, um einzelne Tiere zu identifizieren und zu sehen, wie oft sie erneut beprobt werden“, sagt Prof. Grobler. „Wir konnten auch das Geschlecht jedes gezählten Tieres bestimmen.“
Die Forschung wurde im Doornkloof Nature Reserve am Nordkap durchgeführt, wo bestehende Schätzungen der Kudu-Population eine ideale Gelegenheit boten, zu testen, ob der neue DNA-basierte Ansatz zuverlässige Ergebnisse lieferte. Die genetische Schätzung stimmte weitgehend mit der bestehenden Populationszahl des Reservats überein und demonstrierte das Potenzial der Technik als praktisches Erhaltungsinstrument.
Bessere Informationen für eine bessere Erhaltung
Genaue Populationsschätzungen ermöglichen es Reservatmanagern, fundierte Entscheidungen über das Habitatmanagement, die Tragfähigkeit und den langfristigen Schutz der Tierwelt zu treffen. Für schwer fassbare Arten war die Gewinnung dieser Schätzungen jedoch oft eine der größten Herausforderungen für den Naturschutz.
„Es ermöglicht die genaue Zählung schwer fassbarer Tiere, also Tiere, die in dichter Vegetation leben, wo Luftaufnahmen nicht funktionieren, oder Tiere, die überwiegend nachts aktiv sind“, sagt Prof. Grobler.
Die Technik reduziert auch die Störung der Tierwelt während der Untersuchungen.
„Bei der Arbeit mit Tieren ist es aus ethischer Sicht wichtig, Störungen so gering wie möglich zu halten. Das Sammeln von Kotproben, wenn die Tiere weggezogen sind, ist so schonend wie möglich.“
Obwohl ähnliche DNA-basierte Ansätze bereits anderswo auf der Welt für Arten wie Hirsche und Elche verwendet wurden, ist diese Art der Forschung laut Jacobs im afrikanischen Wildtiermanagement noch neu und hat ein enormes Potenzial, da der Schutzdruck weiter zunimmt.
Von einer Art zu vielen
Die Proof-of-Concept-Studie markiert nur den Anfang.
„Das Ziel besteht darin, eine Technik zu entwickeln, mit der Reservat- und Wildtiermanager dabei unterstützt werden können, ihre schwer fassbaren Tierpopulationen zu untersuchen und zu verwalten, bei denen es sich oft auch um Schlüsselindikatoren und/oder gefährdete Arten handelt – oft Arten, über die wir nur sehr wenig wissen“, sagt Jacobs.
Das Team hat bereits eine größere Probenahmestudie im gesamten Reservat durchgeführt und analysiert derzeit die Ergebnisse. Über den Kudu hinaus hoffen sie, die Technik für weitere Arten und Lebensräume validieren zu können, bevor sie breiter im Wildtiermanagement eingesetzt werden kann.
Für Jacobs geht es bei dem Projekt jedoch um mehr als nur wissenschaftliche Entdeckungen.
„Ich habe jeden Moment im Reservat genossen und werde die Beziehungen, die ich mit den Managern und Mitarbeitern des Reservats aufgebaut habe, immer schätzen“, sagt er. „Für viele von uns wird unsere Forschung oft als unsere ‚Babys‘ bezeichnet, und wie man so schön sagt: Es braucht ein Dorf. Das ist nicht anders, und ihre Hilfsbereitschaft und die im Laufe der Zeit aufgebauten Freundschaften werden mir immer in Erinnerung bleiben.“
Die Studie war Teil der Doktorarbeit von Jacobs, die von Prof. Paul Grobler zusammen mit den Co-Betreuern Dr. Morné du Plessis (Oberdozent, Abteilung für Genetik, UFS), Prof. Brian Reilly (wissenschaftlicher Mitarbeiter, Abteilung für Genetik, UFS) und Prof. Frank Zachos (Naturhistorisches Museum Wien und außerordentlicher Professor, UFS) betreut wurde.
Laut Prof. Reddy verdeutlicht die Studie, wie innovative Forschung zu einer verantwortungsvollen gesellschaftlichen Zukunft beitragen kann. „An der University of the Free State treiben wir eine verantwortungsvolle gesellschaftliche Zukunft durch Forschung voran, die von Bedeutung ist. Dieser bahnbrechende DNA-basierte Naturschutzansatz zeigt, wie Innovation zum Schutz der biologischen Vielfalt beitragen und gleichzeitig die Auswirkungen des Menschen auf die Tierwelt minimieren kann. Die Zukunft des Naturschutzes liegt in innovativen, nicht-invasiven Ansätzen, die sowohl Wissenschaft als auch Natur respektieren. Wir sind so inspiriert von unseren Studenten und Mitarbeitern, deren engagierte Arbeit den Anspruch der UFS widerspiegelt, eine verantwortungsvolle gesellschaftliche Zukunft durch Entdeckung, Zusammenarbeit und Wirkung zu gestalten.“
Foto: Ruan Jacobs (rechts) mit Betreuer Prof. Paul Grobler (zweiter von links) und Co-Betreuer Dr. Morne du Plessis (links) im Doornkloof Nature Reserve, wo die Studie durchgeführt wurde.
