Sie sind winzig klein, enorm vielfältig und im Erdboden weit verbreitet: wirbellose Bodenlebewesen wie Springschwänze, Hornmilben, Tausendfüßer oder Fadenwürmer.

Im Ökosystem Boden übernehmen die oft nur unter dem Mikroskop sichtbaren Tiere wichtige Aufgaben. Daher rücken sie auch zunehmend in den Blickpunkt von behördlichen Maßnahmen zur Erhaltung der biologischen Vielfalt im Boden.

Für die Gesundheit des Erdbodens ist ihre Leistung wichtig: Heerscharen von kleinen vielzelligen, aber wirbellosen Tieren zersetzen unermüdlich organisches Material, regulieren die Aktivität von Mikroorganismen und befördern den Kreislauf von Nährstoffen und die Speicherung von Wasser.

Damit tragen sie nicht zuletzt zur Produktion von Nahrungsmitteln für uns Menschen bei. Doch so wichtig – und inzwischen auch in ihrer Bedeutung für den Boden anerkannt – Bodentiere auch sind, ihre umfassende Erforschung steht noch aus.

Doch durch welche Eigenschaften und Fähigkeiten genau zeichnen sich die einzelnen Arten aus, welche Informationen gibt ihr Erbgut preis und wie haben sie sich im Laufe der Evolution entwickelt? Ein internationales Forschungs-Team namens „MetaInvert“ stellt jetzt umfangreiche genomische Daten zu 232 Arten dieser bisher wenig erforschten Bodenlebewesen bereit. Die Informationen tragen zur Identifizierung sowie zum Wissen über Zusammensetzung und Funktion von Gemeinschaften und die Entdeckung evolutionärer Anpassungen an Umweltbedingungen bei.

„Die wirbellosen Bodenlebewesen sind aufgrund ihrer mikroskopisch kleinen Größe und ihrer unglaublichen Vielfalt schwer zu erfassen“, berichtet Miklós Bálint, Professor für Funktionale Umweltgenomik am Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum: „Wir vermuten, dass es weltweit noch Hunderttausende unbeschriebener Arten gibt, neue genomische Analysemethoden ermöglichen nun ganz neue Einblicke.“

Stoffwechselaktivität der Mitglieder der Bodenlebewesen

Die Forschenden setzen vor allem auf Methoden der Metagenomik und Metatranskriptomik. „Während DNA- und RNA-basierte Methoden seit langem zur Unterstützung der traditionellen Taxonomie und ökologischer Studien in schwierig zu analysierenden Organismengruppen angewendet werden, sequenzieren wir mit der Shotgun Metagenomik DNA-Fragmente aus einer Probe nach dem Zufallsprinzip.“, erklärt Experte Bálint. Und die Metatranskriptomik gibt Aufschluss über die Stoffwechselaktivität der Mitglieder der Bodengemeinschaft und über funktionelle Veränderungen in diesen Gemeinschaften.

Mit ihren Ergebnissen will das Forschungs-Team dazu beitragen, das Verständnis und den Schutz der biologischen Vielfalt im Boden zu stärken. Die neuen Erkenntnisse und Methoden ermöglichen demnach ein detaillierteres Monitoring sowohl der Zusammensetzung als auch der Funktion von Gemeinschaften. Zudem könnten evolutionäre Anpassungen an veränderte Bodenbedingungen nachvollzogen werden.