Metabarcoding beschreibt eine neuartige Methode zur Erfassung von Arten mittels genetischer Analyse. Hierbei werden die einzelnen Individuen nicht mehr getrennt voneinander betrachtet sondern Insektensammelproben, Pollenproben aber auch Umweltproben werden homogenisiert und simultan auf ihre Zusammensetzung analysiert
Die Grundlage für die Entwicklung von Metabarcoding-Methoden bildet das Barcoding. Seit 2009 hat es sich das GBOL (German Barcode of Life)-Projekt zur Aufgabe gemacht, die Fauna und Flora von Deutschland genetisch zu charakterisieren und inventarisieren. Hierfür werden bestimmte kurze Genabschnitte – die sogenannten Barcodes-, welche für jede Art einzigartig sind, erfasst und in großen Referenzdatenbanken gespeichert. Die so entstehenden Referenzdatenbanken stehen öffentlich zur Verfügung und bilden zusammen mit Next-Generation-Sequencing Methoden die Basis für die Biodiversitätserfassung Metabarcoding. Next Generation Sequencing erlaubt die simultane Erfassung tausender von DNA-Sequenzen, welche im Anschluss mit den vorhandenen DNA-Barcode Referenzdatenbanken abgeglichen werden können. Die resultierenden Artenlisten können als Grundlage zur Bewertung des aktuellen Status eines Ökosystems dienen.
Mittels der in AMMOD entwickelten Biodiversitäts-Wetterstationen werden Pollen sowie Insektensammelproben simultan erfasst, wodurch Korrelationen zwischen Pollenflug verschiedenster Pflanzen und Veränderungen in der vorhandenen Zoonöse untersucht werden können. Hierfür sind zwei Elemente an Wetterstation vorgesehen:
Automatisierte Malaisefallen
Malaisefallen stellen eine effiziente Methode zum Fang von fliegenden Insekten dar und sind ein häufig zum Zwecke des Biomonitoring eingesetztes Werkzeug. Allerdings verlangen Malaisefallen eine regelmäßige Kontrolle und Wartung, um je nach Versuchsaufbau die Sammelflaschen mit den gefangenen Insekten wechseln zu können. Je nach Standort und Zugänglichkeit kann dies jedoch nicht immer gewährleistet werden. Die am Zoologischen Forschungsmuseum Alexander Koenig in Bonn entwickelten automatisierten Malaisefallen erlauben den automatischen Wechsel der einzelnen Fangflaschen. Hierdurch werden neue Versuchsaufbauten möglich wie etwa die Überwachung von Tag-Nacht-Rhythmen oder die kontinuierliche Überwachung von Veränderungen der Insektengemeinschaften in abgelegenen Gebieten. In den Malaisefallen werden die Insekten mit den an- und in ihnen befindlichen Pflanzenspuren gefangen, die es mit Hilfe von Metabarcoding (DNA basierten Artidentifikationsmethoden) zu detektieren gilt. Die simultane Erfassung von Insekten und Pollen, mittels der Malaisefallen, dient der Erforschung von Wechselbeziehungen zwischen Fauna und Flora, welche aufgrund ihrer Komplexität oft unbekannt sind.
Automatisierte Windpollenfallen
Auch in der Luft befindlicher Pollen wird mittels Metabarcoding erfasst. Dafür kommen automatische Luft-Pollensammler zum Einsatz, die Pollen aus der Umgebungsluft in bestimmten Rhythmen und Zeitintervallen sammeln. Diese werden fürs Metabarcoding so optimiert und den Fragestellungen entsprechen konfiguriert, damit sie längere Zeit im Feld autonom Pollen in verschiedenen Zeitintervallen erfassen. Ziel ist es, mittels Metabarcoding automatisiert und standardisiert Pollen zu identifizieren, da eine Artbestimmung mit Hilfe von mikroskopischen Pollenmerkmalen häufig nicht möglich ist.