eDNA for Citizen Science
Molekulare Ökologie im Lehr-Lern-Labor: Bestimmung von Knochenfischarten mittels eDNA-Metabarcoding
Es wurde ein Citizen-Science-tauglicher Low-Cost-, Low-Time- und Low-Risk-Workflow für das eDNA-Metabarcoding von Knochenfischen entwickelt, der im Lehr-Lern-Labor „BioGeoLab“ der Universität Trier vollumfänglich durchlaufen werden kann – von der Probennahme bis zur Erstellung einer Artenliste.
Beim eDNA-Metabarcoding handelt es sich um ein Verfahren, mit dem auf Grundlage der in einer Umweltprobe enthaltenen Umwelt-DNA (eDNA, environmental DNA) – also genetischen Materials, das Organismen an ihre Umwelt abgeben – zahlreiche Arten gleichzeitig und nicht-invasiv identifiziert werden können. Dabei werden taxonomisch spezifische DNA-Barcode-Regionen vervielfältigt und anschließend analysiert.
Im Verlauf des regelmäßig angebotenen eDNA-Metabarcoding-Workshops zur Bestimmung der Knochenfischbiodiversität erheben Citizen Scientists zahlreiche Umweltdaten, die zur Bewertung des ökologischen Zustands aquatischer Ökosysteme beitragen und den jeweils zuständigen Umweltbehörden zur Verfügung gestellt werden können. Dabei sind vor allem Umweltdaten aus kleineren Gewässern von hoher Relevanz, da diese Gewässer im Rahmen des behördlichen Umweltmonitorings vielfach unberücksichtigt bleiben.
Citizen-Science-Projektgruppe im BioGeoLab
Angebot
Feld- und laborpraktischer Citizen-Science-Workshop zum eDNA-Metabarcoding
Kooperation und Förderung
- Das Fach Biogeographie der Universität Trier stellt die notwendigen Laborräume zur Verfügung und unterstützt die Vernetzung im Bereich der molekularen Ökologie.
- In Zusammenarbeit mit dem Pädagogischen Landesinstitut Rheinland Pfalz werden landes- und bundesweite Fortbildungen für Schul- und Hochschulpersonal organisiert.
- In Zusammenarbeit mit dem Ministerium für Bildung Rheinland-Pfalz sowie der MINT-Region Trier – Stadtverwaltung Trier / Kommunales Bildungsmanagement wird das MINT-Netzwerk kontinuierlich weiter ausgebaut, wodurch die Sichtbarkeit des eDNA-Projekts im Rahmen der MINT-Strategie „MINT läuft“ des Landes Rheinland-Pfalz eine weitere Stärkung erfährt.
- Finanzielle Förderung durch das Ministerium für Wissenschaft, Weiterbildung und Gesundheit Rheinland-Pfalz (Wissen schafft Zukunft, 2026, 6.000 Euro)
- Finanzielle Förderung durch Programme der Universität Trier
- Teaching Incentive Fund (TIF), 2024-2025, 10.500 Euro
- Großgerätemittelförderung (WAPII), 2025, 3.437,41 Euro
FAQ
Weshalb legt das Fach „Biologie und ihre Didaktik“ der Universität Trier besonderen Wert darauf, dass Citizen Scientists in umweltanalytischen Citizen-Science-Projekten möglichst umfassend an feld- und laborpraktischen Arbeiten partizipieren können?
Bei feld- und laborpraktischen Citizen-Science-Projekten im Bereich der Umweltanalytik ist es in besonderem Maße sinnvoll, die Citizen Scientists – ganz im Sinne epistemischer Gerechtigkeit – möglichst umfassend, idealerweise von der Probennahme bis zur Ergebnisinterpretation, partizipieren zu lassen. Dieser Ansatz ist für das betreuende bzw. leitende Fachpersonal zweifellos herausfordernder; mit Blick auf den Anspruch einer möglichst motivierenden, tiefgehenden und wirksamen Umwelt- und Nachhaltigkeitsbildung erweist er sich jedoch als deutlich effektiver als die vielfach anzutreffende Praxis, bei der Citizen Scientists lediglich Proben sammeln, während die eigentlichen Analysen im Sinne einer „Blackbox“ von externen Laboren durchgeführt und den Citizen Scientists anschließend nur die Analyseergebnisse sowie die Ergebnisinterpretation kommuniziert werden.
Umwelt- und Nachhaltigkeitsbildung ist im Rahmen umweltanalytischer Projekte besonders wirksam, wenn sie ganzheitlich angelegt wird, wobei Citizen Scientists nach Möglichkeit von der Probennahme bis zur Ergebnisinterpretation an allen Schritten partizipieren – ein Ansatz, der im Fach „Biologie und ihre Didaktik“ der Universität Trier als „Whole Approach“ bezeichnet wird. Zum „Whole Approach“ gehört folglich auch, dass Citizen Scientists – angepasst an ihr Vorwissen – ein fachlich fundiertes und zugleich interdisziplinäres Verständnis naturwissenschaftlicher Zusammenhänge innerhalb der Ökosphäre sowie der entsprechenden Umweltkompartimente kontext-, problem- und kompetenzorientiert entwickeln. Dabei sind die Inhalts- und Handlungsdimensionen zur Förderung konzept- und prozessbezogener Kompetenzen eng miteinander zu verzahnen, ganz im Sinne des Johann Heinrich Pestalozzi zugeschriebenen Leitgedankens: „Lernen mit Kopf (Denken), Herz (Fühlen) und Hand (Handeln)“. Hierfür bedarf es seitens des Fachpersonals sowohl fachwissenschaftlicher als auch fachdidaktischer Expertise, um bei den Citizen Scientists ein an ihr Vorwissen angepasstes Verständnis der durchgeführten Umweltanalyse sowie der ökologischen Relevanz ihrer Ergebnisse nachhaltig zu fördern. Denn: Was Menschen nicht verstehen, das werden sie nicht schätzen – und was sie nicht schätzen, das werden sie auch nicht schützen.
Gibt es Publikationen zu dem entwickelten Low-Cost-, Low-Time- und Low-Risk-Workflow für das eDNA-Metabarcoding von Knochenfischen?
Eine fachwissenschaftliche Publikation befindet sich derzeit in Vorbereitung und wird in Kürze in einem renommierten Methodenjournal erscheinen. Eine fachdidaktische Publikation ist ebenfalls in Vorbereitung.
Gibt es Projektberichte oder Pressemeldungen zu konkreten Citizen-Science-Projekten, bei denen der entwickelte Low-Cost-, Low-Time- und Low-Risk-Workflow für das eDNA-Metabarcoding von Knochenfischen zum Einsatz kam?
a) Projektbericht zur Untersuchung der Ruwer 02/2026
Über die unterrichtsfreien Fastnachtstage 2026 hinweg haben sich Schüler:innen aus Biologie-Leistungskursen des Bischöflichen Angela-Merici-Gymnasiums Trier (AMG, Jahrgangsstufe 12), des Max-Planck-Gymnasiums Trier (MPG, Jahrgangsstufe 12) sowie des Gymnasiums Konz (Jahrgangsstufe 13) in Kooperation mit der Universität Trier das Ziel gesetzt, die Ruwer, einen Nebenfluss der Mosel, im Nahbereich ihrer Mündung auf das Vorkommen verschiedener Knochenfischarten zu untersuchen. Im Rahmen des betreffenden eDNA-Metabarcoding-Workshops wurde eine detaillierte Übersicht über die am Probenentnahmestandort nachweisbare Artenvielfalt der Knochenfische erstellt. Ein detaillierter Ergebnisbericht kann an dieser Stelle heruntergeladen werden.
