Cannabis, Viren und verschiedene Tierarten – all das konnten US-Forscher in einer neuen Studie in der Luft nachweisen. Der Nachweis erfolgte über die Analyse der sogenannte Umwelt-DNA (eDNA). Dabei handelt sich um genetische Informationen, die Organismen beispielsweise durch Hautzellen, Schleim, Pollen oder Sporen an ihre Umwelt abgeben. Bisher sammelten Forscher sogenannte eDNA vor allem aus Wasser, Boden oder Sand. Dass auch Luft viel über uns und unsere Umwelt verrät, eröffnet ganz neue Forschungsmöglichkeiten.

Hinter der Studie steckt ein amerikanisches Forscherteam um David Duffy, Professor für Genomik von Wildtierkrankheiten an der Universität Florida. In ihrer Arbeit, die in der Fachzeitschrift „Nature Ecology & Evolution“ veröffentlicht wurde, beschreibt das Team eine Methode, mit der sich DNA aus der Umgebungsluft filtern und analysieren lässt.

Cannabis und Schlafmohn: Was Luft über uns verrät

Die Forschenden sammelten in einem Waldgebiet in Florida in den USA und in der Großstadt Dublin in Irland mehrere Luftproben. Die Methode, die sie dabei verwendeten, ist relativ simpel: Ein Luftfilter saugte für einige Stunden die Umgebungsluft an, anschließend wurde das gesammelte Material in einem Labor genetisch analysiert, mit modernen Sequenzierungsverfahren. Das sind wissenschaftliche Techniken, mit denen die genaue Abfolge der Grundbausteine in DNA ermittelt wird. 

Das Ergebnis: ein detailliertes Bild aller Organismen, die sich in den untersuchten Gebiete aufgehalten haben. In den Waldproben haben die Forschenden unter anderem genetische Spuren von Luchsen und verschiedenen Spinnenarten gefunden. In den urbanen Proben aus Dublin konnten sie zahlreiche Krankheitserreger identifizieren, die für den Menschen von Bedeutung sein könnten. Darüber hinaus fand das Team in den Proben Spuren von illegalen Substanzen wie Cannabis und Schlafmohn.

Studie: Warum die Methode ethische Fragen aufwirft

Ursprünglich hatte Studienleiter Duffy die Forschung begonnen, um die Genetik von Seeschildkröten in Florida zu untersuchen. Doch die Methode mit dem Luftfilter sei vielfältig einsetzbar, schreiben die Studienautoren. So könnten Krankheitserreger und Allergene in der Luft besser überwacht werden. Außerdem seien die neuen Ansätze „besonders wertvoll für schwer zugängliche Untersuchungsorte oder für gefährliche, schwer fassbare, nachtaktive, verborgene oder fliegende Arten und über alle Lebensstadien hinweg“, schreiben die Autoren. Die Möglichkeiten und Strategien zur Probenahme seien vielfältig, „nahezu grenzenlos“.

Die Forscher betonen in ihrer Arbeit jedoch auch die Risiken. Da sich in der Luft auch menschliche DNA findet, könnten mit der neuen Methode sensible Daten gesammelt werden – etwa über die Herkunft oder Gesundheit von Menschen. Deshalb fordern Duffy und sein Team ethische Leitlinien und klare Regeln für den Umgang mit eDNA.