Es ist keine Übertreibung. Der aus Lienz stammende Wissenschaftler Markus Möst begibt sich in seiner aktuellen Forschung tatsächlich auf eine äußerst spannende Zeitreise durch die Evolution. Für seine Entdeckungen erhielt Möst vor Kurzem den hochdotierten START-Wissenschaftspreis und weckte damit unsere Neugier. Was genau erforscht der Biologe am Institut für Ökologie der Universität Innsbruck?

Ich treffe Markus Möst vormittags in einem Innsbrucker Café. Bescheiden und auch für Laien gut verständlich beschreibt er mir seine Forschung und deren wichtigsten Organismus, den Wasserfloh! Markus Möst untersucht aquatische Ökosysteme im globalen Wandel mit Hilfe dieser winzigen Tierchen.

Mit einer Größe zwischen einem bis zu maximal fünf Millimetern sind Wasserflöhe mit bloßem Auge schwer zu sehen und daher größtenteils unerkannte Bewohner unserer Seen. Diese Kleinkrebse haben im Ökosystem See aber eine entscheidende Funktion, wie mir der Experte erläutert. Sie essen und filtern große Mengen von Algen und Bakterien aus dem Wasser. Als „Filtrierapparat“ fungieren dabei ihre Beine. Weil die Kleinkrebse die Algenpopulation innerhalb des Ökosystems kontrollieren, spielen sie für die Gesundheit der Gewässer eine wichtige Rolle. Markus Möst erklärt mir: „Ohne Wasserflöhe würden viele Seen im August grasgrün werden. Sie sind verantwortlich für eine gute Wasserqualität“. Und diese Wasserqualität ist für die Menschheit eine Überlebensfrage. Allein der Bodensee versorgt vier Millionen Menschen mit Trinkwasser.

Durch den globalen Klimawandel werden die Ökosysteme und damit auch die Qualität der Voralpenseen stark gestört. Im Jahre 1980 kam es beispielsweise zu einer starken Nährstoffzufuhr im Bodensee, erzählt mir Markus Möst. Das führte dazu, dass sich eine invasive Wasserflohart im Ökosystem ansiedelte und sich mit der bereits vorkommenden Art paarte. Aus dieser Kombination entstanden Hybride mit verändertem Genmaterial und Aussehen. Möst erforscht nun, wie sich diese „Hybridisierungen“ auf das Ökosystem auswirken. Hitzewellen stressen die systemrelevanten Wasserflöhe und der Forscher fragt sich: „Sind die Populationen, die durch diesen ersten Stress bereits geschädigt sind, fit genug, um diese Stressoren zu überstehen? Oder sind durch die Vermischung verschiedener Wasserfloharten so viele Variationen entstanden, dass sich die Kleinkrebse sogar besser anpassen?“

Um herauszufinden welche Effekte diese Hybridisierungen nach sich ziehen, forscht Möst vor allem an großen Voralpenseen wie z.B. dem Mondsee. Er betrachtet Hybridsierungen aus der Vergangenheit, die unterschiedliche Populationen hinterlassen haben. Spannend ist die Erklärung, wie der Forscher dabei die Zeit zurückdreht. Wichtigstes Hilfsmittel sind dabei die asexuell produzierten Dauereier der Wasserflöhe. Bei guten Umweltbedingungen produzieren Wasserflöhe jeweils zwei „Dauereier“ aus denen durch Licht-Stimulation genetisch idente Töchter schlüpfen. Sinken diese Dauereier auf den Grund eines Sees anstatt an das Ufer zu treiben, dann verweilen sie im Dunkeln und werden von Sediment überlagert. Jährlich setzen sich weitere Dauereier ab und werden mit weiteren Ablagerungen bedeckt. Die Eier verharren einfach in ihrem ruhenden, inaktiven Zustand bis sie etwas – oder jemand! – ans Licht holt.

Diese biologische Chance nutzt Markus Möst. Mit Hilfe der Dauereier kann der Wissenschaftler eine Chronologie der Populationen erstellen. Und nicht nur das! Die Evolution der Wasserflöhe kann im Labor in einer Petrischale rekonstruiert werden. Die Forscher aktivieren die Dauereier, indem sie sie einfach belichten! Mit dieser Methode können die Evolutionsstadien der Kleinkrebse wie in einem Zeitraffer verglichen und nachgestellt werden. So lässt sich das Genom entschlüsseln und auch das verschiedene Aussehen unterschiedlicher Floh-Generationen vergleichen. Genetische und physiologische Informationen der geschlüpften Wasserflöhe werden gesammelt.

Der schnell fortschreitende Klimawandel erfordert nicht nur theoretisches Wissen über seine Gründe, sondern auch praxisorientierte Methoden, um im Extremfall in die Ökosysteme einzugreifen. Markus Möst erklärt: „Wenn wir verstehen wie sich Hybridisierungen auswirken, dann könnten wir in der Zukunft auch eingreifen. Würden die Wasserflöhe eines Tages verschwinden und keine andere Art würde ihre Aufgabe übernehmen, käme es zu einer Algenblüte. Dann müsste man sich die Frage stellen, ob man in das Ökosystem eingreift und die Seen managt.“ Dabei würden eingekreuzte und angepasste Arten aktiv dem Ökosystem hinzugefügt werden. Für dieses Szenario braucht es aber eine lückenlose Aufklärung über die Genome und ihre Effekte auf das Ökosystem.

Möst beschreibt uns das persönliche Happy End seines Forschungsprojekts: „Der günstigste Ausgang unserer Forschung wäre, wenn wir sehen, dass die vorhandenen Variationen der Wasserflöhe ausreichen, um Störungen des Ökosystems zu puffern. Dann müsste man nicht eingreifen und wir könnten sagen: Es schaut gut aus für das Ökosystem. Das wäre mein Lieblingsergebnis.“