Dieser Waffenbunker beherbergt heute eine Sammlung toter Käfer

Ein Waffenbunker aus der Zeit des Zweiten Weltkriegs in Irvine hat eine neue Mission – Schutz von konservierten Insektenexemplaren

Als eine Ansammlung von Käfern, die in Probenflaschen schwammen, aus seinem Labor herauswuchs, brachte Robert Fisher sie in einen verlassenen Waffenbunker auf der ehemaligen El Toro Marine Corp Air Station in Irvine.

Jetzt schützt die Festung 6.000 wirbellose Tiere, die in Ethanol-Alkohol suspendiert sind. Fisher, ein Forschungsbiologe beim US Geological Survey, begann vor 25 Jahren mit dem Sammeln der Proben, als weit weniger Wildpopulationen in Kalifornien vom Aussterben bedroht waren.

„Jahrelang konnte ich niemanden finden, der sich um dieses Zeug kümmerte“, sagte Fisher mit sichtlichem Vergnügen, als er kürzlich eine Gruppe von Besuchern in den Bunker führte. „Das war, bevor DNA-Barcoding zu einer beliebten Forschungstechnik wurde.“

Fortschritte in der DNA-Barcodierung haben all diese durchnässten Tausendfüßler, Tausendfüßler, Schnecken, Spinnen, Rüsselkäfer, Ohrwürmer, Bienen, Fliegen, Wespen, Käfer und Ameisen für viel mehr als das, was man mit bloßem Auge erkennen kann, sehr wertvoll gemacht.

Das Testen von nur einem Tropfen Ethanol kann Teile genetischer Daten von anderen Organismen enthüllen, die die Landschaft mit dem Exemplar teilten, als es lebte: Pilze, Bakterien, Milben, sogar die Parasiten in seinem Darm. Es könnte auch alle Überreste von Arten erkennen, die nicht mehr existieren.

Wissenschaftler sagen, dass solche genetischen Erkenntnisse angesichts der globalen Erwärmung und des schnellen Artensterbens für den Schutz der Artenvielfalt und die Verbesserung des Ökosystemmanagements von entscheidender Bedeutung sind.

Die Suche nach Hinweisen hat ein neues Gebiet hervorgebracht, das Scott E. Miller, leitender Wissenschaftler der Smithsonian Institution, „Museomik“ nennt: die Bestimmung der DNA in alten öffentlichen und privaten naturkundlichen Sammlungen, die anfällig für Verlust durch Verfall, Katastrophen und Verwaisung sind ” durch den Ruhestand oder Tod ihrer Eigentümer und Verwalter.

Wags in wissenschaftlichen Gemeinschaften beziehen sich auf das letztere unglückliche Ereignis als „Sammeln, bewahren und dann wegwerfen“.

Robert Fisher, Forschungsbiologe des US Geological Survey, untersucht ein Gefäß mit Fläschchen mit Wirbellosen, die vor mehr als 20 Jahren aus Fallgruben gesammelt wurden. Die Fläschchen sind Teil seiner 25-jährigen Sammlung und lagern jetzt in einem Munitionsbunker.

(Brian van der Brug/Los Angeles Times)

Daniel Gluesenkamp, ​​Geschäftsführer des gemeinnützigen California Institute for Biodiversity, verschwendet keine Zeit, um bei der Organisation von Sammlungsrettungen und DNA-Testkampagnen mit 10 Millionen US-Dollar zu helfen, die im Rahmen des neuen kalifornischen Programms „Biorepository Upgrades and Orphaned Collections“ bereitgestellt werden.

Dies ist eine biologische Probenahme im Herkules-Maßstab – und in ein bisschen Eile.

„Wir glauben, dass es allein in Kaliforniens Museen mindestens 10.000 Probenflaschen gibt“, sagte Gluesenkamp. „Also beginnen wir nur mit Insekten – insbesondere solchen, die in Ethanol konserviert sind, nicht in Formalin, das die DNA abbaut.“

„Wir hoffen, diese Phase der Kampagne innerhalb von drei Jahren abzuschließen“, fügte er hinzu.

Noch vor wenigen Jahren war es für Museen, Forschungseinrichtungen und Wissenschaftler nicht einfach, DNA-Barcodes in das zu integrieren, was Anlageberater die „Aufzugsrede“ nennen – den prägnanten Haken, der während einer Aufzugsfahrt geliefert wird, der benötigt wird, um große Spender zu rekrutieren.

Das änderte sich, nachdem Wissenschaftler feststellten, dass die Aussterberate im letzten Jahrhundert etwa 22-mal schneller war als die historische Basisrate.

Im Jahr 2020 erließ Gouverneur Gavin Newsom eine Durchführungsverordnung, die Kalifornien zum ersten Staat der Nation machte, der sich verpflichtete, bis 2030 30 % seines Landes und seiner Küstengewässer zu erhalten.

Ein Jahr später veranschlagte der Staat 10 Millionen US-Dollar, um DNA aus historischen Insektensammlungen zu entnehmen und ehrgeizige neue Feldstudien zu starten, um das Ausmaß der Artenvielfalt der Wirbellosen in Kalifornien besser zu verstehen.

„Forscher schätzen, dass bis zu 75 % der kalifornischen Insekten noch immer nicht von der Wissenschaft beschrieben wurden“, sagte Gluesenkamp.

Der Forschungsbiologe Robert Fisher vom US Geological Survey und sein Kollege Jared Heath extrahieren Ethanoltropfen aus Fläschchen mit wirbellosen Tieren, die Teil von Fishers 25-jähriger Sammlung sind. Fortschritte in der DNA-Barcodierung haben all diese durchnässten Tausendfüßler, Rüsselkäfer, Ohrwürmer und mehr sehr wertvoll gemacht.

(Brian van der Brug/Los Angeles Times)

Weitere 10 Millionen US-Dollar wurden bereitgestellt, um die Infrastruktur bestehender Sammlungen zu verbessern und den Grundstein für ein System neuer dauerhafter Behausungen für naturgeschichtliche Sammlungen zu legen, sobald diese verfügbar sind.

Kalifornien ist laut Wissenschaftlern ideal für solche Bemühungen, da es ein extrem hohes Maß an biologischer Vielfalt sowie eine große Anzahl von rückläufigen und gefährdeten Pflanzen und Tieren beherbergt.

Darüber hinaus hat die Erforschung der Genetik natürlicher Populationen und der Naturschutzbiologie in Kalifornien im letzten halben Jahrhundert große Fortschritte gemacht.

Proben von Ethanol aus Probenflaschen, die an Orten wie der Akademie der Wissenschaften in San Francisco, dem Naturhistorischen Museum von Los Angeles County, der UC Berkeley und Fishers gemietetem Waffenbunker aus der Zeit des Zweiten Weltkriegs entnommen wurden, werden zur DNA-Arbeit an die UC Santa Cruz geschickt.

„Unsere Aufgabe ist es, die DNA in diesen Proben zu sequenzieren und darüber zu berichten, was wir feststellen konnten und welche Ergebnisse möglicherweise weiterer Analyse bedürfen“, sagte Rachel Meyer, außerordentliche Assistenzprofessorin für Ökologie und Evolutionsbiologie an der UC Santa Cruz.

„Wir brauchen nicht viel“, sagte sie. DNA-Fragmente aus dem Bein einer Biene, die vor drei Jahrzehnten gesammelt wurden, könnten beispielsweise alle Pflanzen und Pilze bestimmen, auf denen der Bestäuber gelandet war, während er damit beschäftigt war, seinen Lebenszyklus zu erfüllen.

„Ich bin besonders daran interessiert, die in diesen Insektensammlungen vorhandenen Pilze zu bestimmen“, sagte sie. „Stellen Sie sich die Möglichkeit vor, einen nützlichen Pilz zu entdecken, den wir Pflanzen injizieren könnten, die unter dem Klimawandel leiden.“

Fisher und der USGS-Biologe Jared Heath sind bestrebt, dabei zu helfen, dies zu erreichen.

Der Biologe des US Geological Survey, Jared Heath, links, arbeitet mit Robert Fisher zusammen, um Ethanoltropfen aus Fläschchen mit wirbellosen Tieren zu extrahieren.

(Brian van der Brug/Los Angeles Times)

An einem kürzlichen Morgen zogen sie Paar Latexhandschuhe an, als sie sich Regalen näherten, die unter dem Gewicht abgefüllter Exemplare durchsackten. Dann begannen sie mit der mühsamen Aufgabe, mit Pipetten Proben der Ethanolsuppe aus jedem Glas zu entnehmen.

Eine Flasche nach der anderen; Die meisten von ihnen waren mit verblichenen Etiketten versehen, die darauf hindeuteten, dass sie seit über einem Jahrzehnt nicht mehr geöffnet worden waren.

„In vielen Jahren“, sagte Fisher, „werden Forscher die Ergebnisse unserer Bemühungen wie Kapitel in einem Buch lesen können.“

„Sie werden eine Geschichte erzählen“, fügte Fisher hinzu, „darüber, ob unsere Versuche, die Wildpopulationen Kaliforniens zu schützen, erfolgreich waren oder nicht.“