Ein revolutionärer Ansatz zur Entdeckung der marinen Biodiversität
Wissenschaftler von Ifremer haben gemeinsam mit Kollegen aus Japans JAMSTEC, dem Naturalis Biodiversity Center in den Niederlanden und dem Senckenberg Naturmuseum in Deutschland eine beispiellose Initiative gestartet. Das Meiodyssea-Projekt verwendet eine einzigartige Methode, die 3D-Hochauflösungsbildgebung mit künstlicher Intelligenz (KI) kombiniert, um in den nächsten drei Jahren zwischen 125 und 200 neue Arten von Meiofauna zu entdecken und zu katalogisieren – winzige Organismen unter einem Millimeter Größe, die im Meeresboden leben – in allen fünf Ozeanen. Finanziert von der Sasakawa Peace Foundation, zielt das Projekt darauf ab, unser Verständnis und unsere Schutzbemühungen für die unauffällige, aber biologisch entscheidende marine Meiofauna zu verbessern.
Tiefseeerkundung über weltweite Ozeanböden
Unter der Koordination von Ifremer zeichnet sich dieses wegweisende Projekt nicht nur durch seine neue Methodik aus, sondern auch durch die Vielzahl von Sedimentproben, die verarbeitet werden sollen. Diese Sedimentproben stammen aus 1.437 globalen Standorten, reichen von wenigen Zentimetern bis zu über 6.000 Metern Tiefe und erstrecken sich von eisigen Polargewässern bis zu warmen tropischen Meeren. Die gesammelten Daten werden eine umfassende Datenbank erstellen, die die vielfältigen marinen Lebensräume von den Küsten bis zu den tiefsten ozeanischen Gräben widerspiegelt.
Die unglaubliche Vielfalt des marinen Lebens auf der Welt
Trotz der derzeit dokumentierten zwei Millionen Arten gehören nur eine Viertelmillion zur Kategorie der marinen Tiere. Forschungen zeigen, dass selbst an den bekanntesten Küsten der Welt etwa die Hälfte der untersuchten Arten neu für die Wissenschaft sind. Diese Zahl steigt in weniger erforschten Lebensräumen wie der Tiefsee, wo bis zu 90% der Meiofauna-Arten auf ihre Beschreibung warten.
Die entscheidende Rolle winziger mariner Arten
Daniela Zeppilli, die treibende Kraft hinter Meiodyssea und Leiterin des Tiefenumweltlabors von Ifremer, weist darauf hin, dass diese winzigen Kreaturen komplexe Organe besitzen, die für größere Nahrungsketten entscheidend sind. Einige Meiofauna-Arten, wie bestimmte kleine Würmer, sind Wächterindikatoren für Umweltverschmutzung. Durch das Verständnis dieser verborgenen Arten kann der bedeutende Einfluss menschlicher Aktivitäten auf die Ozeane aufgedeckt werden und möglicherweise zu biotechnologischen Fortschritten aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit an extreme Bedingungen inspirieren.
Erstellung einer öffentlichen Datenbank für die taxonomische Gemeinschaft
Wissenschaftler werden mithilfe KI-gestützter Software Millionen von Proben durchsuchen, um das Unbekannte hervorzuheben und neue Arten schnell zu identifizieren und zu beschreiben – wodurch Wochenarbeit auf 15 Minuten reduziert wird. Ein umfassender Datensatz mit genetischen, proteomischen und funktionalen Merkmalen wird dann eine 3D-Hochauflösungsbilddatenbank ergänzen. Dieses umfangreiche Repository wird ab 2025 öffentlich zugänglich sein und Taxonomen weltweit dazu einladen, aus einem reichen Informationspool zu schöpfen und den Grundstein für „Cybertaxonomie“ zu legen – einen Weg zur globalen Datenkonservierung und Taxonomiestandardisierung, um das Wissen über die marine Biodiversität zu beschleunigen.
Um den Kontext und Informationen rund um die Bemühungen des Meiodyssea-Projekts zur Identifizierung hunderter unbekannter Meeresarten zu erweitern, können folgende zusätzliche Fakten berücksichtigt werden:
– Die Bedeutung der Meiofauna für marine Ökosysteme geht über ihre eigenen biologischen Rollen hinaus; sie dienen als Maß für Umweltgesundheit und Biodiversität. Da Meiofauna ein integraler Bestandteil des Nahrungsnetzes sind, können Veränderungen in ihren Populationen Auswirkungen auf größere Organismen haben.
– Fortschritte in Technologien wie die Hochdurchsatz-DNA-Sequenzierung (Metabarcooding) helfen dabei, Organismen schnell und genau zu identifizieren. Dies ist besonders nützlich für die Erforschung von Meiofauna aufgrund ihrer geringen Größe und der Schwierigkeit der morphologischen Identifikation.
Schlüsselfragen und Herausforderungen:
1. Wie stellen Wissenschaftler sicher, dass die umfangreichen gesammelten Daten mithilfe von KI genau interpretiert werden?
Antwort: Das Projekt wird eine fortschrittliche KI-gestützte Software verwenden, die darauf ausgelegt ist, neue Arten effizient zu identifizieren und zu beschreiben. Dieser Prozess umfasst jedoch wahrscheinlich eine wichtige Kalibrierung mit Expertentaxonomisten, um die Genauigkeit der Artenidentifikation zu gewährleisten.
2. Was ist das potenzielle Auswirkung dieses Projekts auf die Schutzbemühungen?
Antwort: Durch die Identifizierung und Katalogisierung unbekannter Arten wird das Projekt unser Verständnis der marinen Biodiversität deutlich verbessern, was fundamental ist für die Entwicklung effektiver Schutzstrategien und -politiken zum Schutz dieser Ökosysteme.
Kontroversen und Herausforderungen:
– Es gibt eine laufende Debatte über die Priorisierung der Taxonomie in der wissenschaftlichen Gemeinschaft, wobei einige argumentieren, dass die Mittel besser für direkte Schutzbemühungen verwendet werden könnten.
– Taxonomische Hindernisse, ein Mangel an taxonomischem Fachwissen und Ressourcen, können Biodiversitätsstudien behindern. Obwohl KI helfen kann, erfordert die Interpretation der Ergebnisse immer noch menschliche Expertise.
Vorteile:
– Die Verschmelzung von 3D-Bildgebung mit KI zur schnellen Artenidentifikation könnte die taxonomische Wissenschaft revolutionieren, indem sie effizienter und zugänglicher wird.
– Die Schaffung einer umfassenden und frei zugänglichen Datenbank kann die marine Biodiversitätsforschung demokratisieren und Wissenschaftlern auf der ganzen Welt ermöglichen, teilzunehmen und beizutragen.
Nachteile:
– Es besteht das Potenzial für die Fehlidentifikation von Arten, wenn die KI-Software nicht gründlich geschult ist oder die Datenqualität beeinträchtigt ist.
– Der umfangreiche Fokus auf eine kleinere Teilmenge des marinen Lebens (Meiofauna) könnte den breiteren ökologischen Kontext und die Verbindungen zu größeren marinen Arten übersehen.
In Verbindung mit diesem Thema können Sie die Website von Ifremer, dem französischen Forschungsinstitut für die Erforschung des Meeres, unter Ifremer oder JAMSTEC, Japanische Agentur für Meeres-Erdwissenschaften und Technologie, unter JAMSTEC für weitere Informationen über ihre jeweilige Forschung und Beteiligung am Meiodyssea-Projekt erkunden. Die Datenbank im Jahr 2025 wird wahrscheinlich über diese oder ähnliche institutionelle Plattformen verlinkt sein.
The source of the article is from the blog papodemusica.com