Dresser, C. M., Ogle, R. M. & B. M. Fitzpatrick (2017): Genome scale assessment of a species translocation program. – Conservation Genetics 18: 1191-1199.
Die Überprüfung eines Spezies-Umsiedlungsprogramms anhand einer genomischen Skala.
DOI: 10.1007/s10592-017-0970-6 ➚
Glyptemys muhlenbergii,
im Aquaterrarium
© Hans-Jürgen Bidmon
Trotz der zunehmenden Anwendung von Artumsiedlungsprogrammen besteht weiterhin eine kontroverse Diskussion darüber wie effektiv und effizient solche Strategien für das Arterhaltungsmanagement sind. Der größte Teil der Kontroverse ist jedoch vagen und unklaren Definitionen der Ziele für solche Umsiedlungsprogramme sowie einer häufig fehlenden Überwachung der Populationen nach der Umsiedlung geschuldet. Wir bezogen uns hier als eine exemplarische Fallstudie auf das Umsiedlungsprogramm vom Zoo von Knoxville für die hochgradig bestandsbedrohte Moorschildkröte (Glyptemys muhlenbergii), um zu zeigen wie eine genombasierte Überprüfung nicht nur den Erfolg der Programmziele unterstützen, sondern auch den Managern helfen kann, sehr schnell zu grundlegenden Daten zur Definition weiterer Programmziele und Erfolgsziele zu kommen. Um die Annahme zu bestätigen, dass die verschiedenen Ausgangspopulationen genetisch differenziert (unterschiedlich) waren, verwendeten hier 7030 SNP – Marker aus RAD-Sequenzdaten. Nachfolgend testeten wir, ob die ausgewilderte Population eine Steigerung der genetischen Diversität in dem Maße zeigte, wie sie durch die Vermischung der verschiedenen Ausgangspopulationen zu erwarten war. Obwohl sich klar zeigte, dass die Population im Auswilderungsgebiet die größte Diversität im Vergleich mit den jeweiligen Ausgangspopulationen zeigte, so lag die Diversität doch noch niedriger als man das aus Modellkalkulationen für eine einheitliche Durchmischung der Ausgangspopulationen erwarten würde. Unsere Ergebnisse unterstützen die Annahme, dass sich die genetische Diversität steigern lässt indem man Individuen aus möglichst vielen natürlichen Populationen zur Wiederansiedlung einbezieht. Aber es kann dabei zu Fehlern bei der erwarteten Diversitätssteigerung kommen, wenn es nicht zu einheitlichen Verpaarungen bei den Gründerindividuen mit unterschiedlicher Herkunft kommt oder aber, wenn es zu undokumentierten Einschränkungen im Auswilderungsprogramm kommt (z.B. Tiere Beutegreifern anheimfallen). Viele bestehende und zukünftige Umsiedlungsprogramme könnten von einem genetischen Überwachungsprogramm, wie hier für die Moorschildkröte durchgeführt, profitieren.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Die Autoren wenden eine ähnliche Strategie wie Çilingir et al., (2017) allerdings mit vielfältigerem Ausgangsmaterial und sie zeigen sehr schön zwei Dinge: Zum einen, dass sich die einzelnen voneinander getrennt lebenden wilden Populationen der Moorschildkröte genetisch unterscheiden lassen und zum zweiten, dass das Zusammenbringen von Zuchtexemplaren aus unterschiedlichen noch natürlich vorkommenden Populationen die genetische Diversität steigert und Inzucht verhindert. Zudem verweisen die Autoren auf den für langlebige Schildkröten wichtigen Aspekt, dass die Zunahme bei der genetischen Diversität nicht so hoch wie erwartet war. Dafür kann es zwei Ursachen geben: Zum einen kann es sein, dass bei den ausgewilderten Individuen (wie das für Glyptemys insculpta bekannt ist) sehr dominante Männchen gibt, die sich mit mehr Weibchen erfolgreich paaren (Parren, 2013; siehe dazu auch die bei Bidmon, 2017 gelisteten Beispiele). Andererseits kann es vorkommen, dass bestimmte ausgewilderte Exemplare versterben und somit ihr erwarteter Beitrag zur genetischen Diversitätssteigerung verloren geht. Der wichtigste Aspekt, den man aber in Bezug auf langlebige Schildkröten bedenken sollte, ist die Darlegung der Autoren, dass es anhand von Modellkalkulationen eigentlich erst in der 47sten Generation zu einer modellierten Gleichverteilung des genetischen Materials bei diesen 124 untersuchten Individuen kommen würde. Da aber dieses vom Zoo in Knoxville vor 30 Jahren begonnene Nachzucht- und Umsiedlungsprogramm bestenfalls auch Nachzuchten aus der dritten Generation beinhaltet, ist man noch sehr weit von der 47sten Generation entfernt. Ich denke genau dieser Punkt sollte berücksichtigt werden, wenn man über eine genetische Diversitätssteigerung bei Schildkröten nachdenkt - denn zumindest bei terrestrischen Schildkröten ist die Anzahl der Nachkommen relativ gering, die Generationsabfolge jedoch sehr lang. Letzteres ist auch mit ein Grund dafür, dass es eben weit mehr zuverlässige, statistisch gut abgesicherte Befunde zu dieser Problematik für Pflanzen, Insekten und bestimmten Fischen gibt. Letztere haben meist eine vergleichsweise kurze bzw. schnelle Generationsabfolge und zeugen zudem hunderte oder gar tausende von Nachkommen in einer Generation, was entsprechend viel Untersuchungsmaterial für statistisch gut abgesicherte Aussagen liefert. Nichtsdestotrotz sollten wir uns aber in Bezug auf die Erhaltungsbiologie für stark bedrohte Schildkrötenarten an solchen Daten orientieren, denn wenn wir es nicht tun und warten wollten bis wir statistisch gut abgesicherte Daten haben, dann weiß ich nicht, ob es diese bedrohten Schildkrötenarten überhaupt noch gäbe. Für die Moorschildkröte würden 47 Generationen etwa 390 bis 470 Jahre in Anspruch nehmen.
Literatur
Bidmon, H.-J. (2017): Sind phylogenetische Stammbäume nur ein Traum? – Schildkröten im Fokus 14(1): 14-27 ➚.
Çilingir, F. G., F. E. Rheindt, K. M. Garg, K. Platt, S. G. Platt & D. P. Bickford (2017): Conservation genomics of the endangered Burmese roofed turtle. – Conservation Biology 31(6): 1469-1476 oder Abstract-Archiv.
Parren, S. G. (2013): A Twenty-Five Year Study of the Wood Turtle (Glyptemys Insculpta) in Vermont: Movements, Behavior, Injuries, and Death. – Herpetological Conservation and Biology 8(1): 176-190 oder Abstract-Archiv.
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Glyptemys muhlenbergii – Moorschildkröte