Emerson, B. C. & C. M. A. Faria (2014): Fission and fusion in island taxa – serendipity, or something to be expected? – Molecular Ecology 23(21): 5132-5134.
Aufspaltung und Fusion bei Inseltaxa – Eine glückliche Zufallsentdeckung oder das, was man erwarten sollte?
DOI: 10.1111/mec.12951 ➚
Chelonoidis nigra,
wird mit einem Apfel
aus der Unterkunft gelockt
© Hans-Jürgen Bidmon
Eine für ozeanische Inseln häufig verwendete Metapher ist die, dass man sie als natürlich Laboratorien zum Studium der Evolution bezeichnet. Allerdings bleibt die Frage, wie Inseln oder Archipele in Analogie zu einem Labor dazu beitragen, den eigentlichen Evolutionsprozess zu verstehen? Es muss ja nicht notwendigerweise der Fall sein, dass nur weil zwei oder drei verwandte Arten auf einer Insel oder einen Archipel existieren, man daraus schon mehr über deren Evolutionsgeschichte erfahren kann. Aber in einigen Fällen scheint das der Fall zu sein! In dieser Ausgabe beschreiben Garrick et al. (2014) anhand von populationsübergreifenden Probensammlungen bei nahe verwandten Galapagos-Riesenschildkröten eine komplexe demographische Entwicklungsgeschichte für die Art Chelonoidis becki – einer Spezies, die endemisch auf der Insel Isabela lebt und dort geographisch auf den Wolf-Vulkan in ihrem Vorkommen begrenzt ist. Anhand ihrer Mikrosatelliten und mitochondrialen Genotypisierung liefern sie starke Beweise dafür, dass C. becki von C. darwini abstammt, die auf der Nachbarinsel Santiago vorkommt. Allerdings ist das erstaunliche an diesen Erkenntnissen, dass die Besiedlung nicht nur einmal erfolgte. Garrick et al. (2014) belegen, dass C. becki das Produkt einer Doppelkolonialisierung darstellt, wobei sie zeigen, wie derzeit diese beiden Gründerlinien wieder zu einer Evolutionslinie verschmelzen. Ihre Daten sind überzeugend und liefern zusätzliche Daten zu einer begrenzten Menge an Literatur, die die Konsequenzen solcher Doppelkolonialsierungen beschreibt. Hier in diesem Editorial erörtern wir die weitreichenden Auswirkungen dieser Erkenntnisse und postulieren, dass die „genomische Vermischung“ von mehreren Gründerpopulationen ein Charakteristikum für Inseltaxa sein könnte.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Zur eigentlichen Arbeit siehe den Bidmon (2014) Kommentar zu Garrick et al. (2014). Hierbei handelt es sich um ein Editorial, welches noch einmal klar hervorhebt, welche Bedeutung dieser von Garrick et al. (2014) gemachten Entdeckung bei dieser Galapagos-Riesenschildkrötenart aus wissenschaftlicher Sicht zukommt. Dem kann man wohl nur zustimmen. Allerdings der Hypothese, dass das ein Charakteristikum für Inseltaxa sein könnte, mag ich nicht zustimmen und halte diesen Gedanken für zu kurz gedacht. Auf Inseln besteht lediglich der Vorteil, dass man solche Ereignisse besser nachweisen kann. Gerade die Arbeiten von Farias et al. (2007) und Proietti et al. (2014) zeigen ja, wie solche Besiedlungsereignisse auch am Festland und im Meer (Küstenabschnitten) von statten gehen und wie auch dort Aufspaltungen und spätere Fusionen ablaufen können. Das können wir auch bei den durch die Klimaverschiebungen bedingten geographischen Lebensraumveränderungen erkennen (siehe Fritz et al. 2006, 2008 und Kommentare). Letztendlich sind es ja die immer exakter werdenden molekulargenetischen Techniken (siehe Kommentar zu Vasilyev et al. 2014), die uns diese Erkenntnisse liefern und die bald für viele Arten so ausgereift sein werden, dass man eigentlich jede Lokalpopulation so gut charakterisieren kann, dass man ihr eine eigene Evolutionslinie zugestehen kann Letztere können sich natürlich auch wieder vereinigen, wenn trennende Barrieren wegfallen. Wir neigen dann dazu, solche Tiere als Hybriden zu bezeichnen, wenn sie vorher so lange getrennt waren, dass sie anscheinend typische eigene Artmerkmale ausgebildet haben. Die Frage bleibt jedoch, ab wann man eine Speziation zur eigenen Art als solche ansieht? Denn uns sollte klar sein, dass diese Definition keine natürliche ist, sondern eine von uns ersonnene, die eigentlich nichts mit alle dem, was vor dem modernen Menschen auf diesem Planeten abgelaufen ist, zu tun hatte, und wir sollten uns dann aber auch die Konsequenzen unserer Eingriffe überlegen, die auf das, was weiterhin ablaufen könnte, Auswirkungen haben werden. Letztendlich sollten wir uns klar darüber werden, welche Bedeutung die Fähigkeit fertile Hybriden bilden zu können, diese Eigenschaft für die jeweiligen Spezies und Evolutionslinien hatte und hat und hoffentlich im Sinne des DNS-Erhalts auch weiterhin haben kann. Wie im Kommentar zu Garrick et al. (2014) sehen wir ja gerade, dass C. becki Weibchen sich anscheinend auf natürliche Weise so verhalten, dass sie instinktiv die genetische Diverisät ihrer Nachkommen so hoch wie möglich halten möchten. Selbst Wasser- und Meeresschildkröten nutzen diese Mechanismen zur Diversitätssteigerung (Freedberg & Myers 2012, Godwin et al. 2014, Proietti et al. 2014, Vila et al. 2012) und viele weitere Schildkrötenarten. Da stellt sich dann schon die Frage, welchen Stellenwert mag die Artreinerhaltung gerade bei individuenschwachen Restpopulationen haben, wenn man sie in menschlicher Obhut dieser zusätzlichen Möglichkeit des DNS-Erhalts beraubt? Hier kann man nur appellieren, dass sich diejenigen, die sich praktisch mit dieser Form der artifiziellen Arterhaltung befassen (siehe z. B. Tiedemann et al. 2014) rechtzeitig darüber im Klaren werden. Wobei wir aber wahrscheinlich in diesen Fällen sowieso davon ausgehen sollten, dass es sich in Zukunft fast ausschließlich um gemanagte Haustier- bzw. Zootierarten handeln dürfte (siehe Kommentar zu Hennessy 2013).
Literatur
Bidmon, H.-J. (2014): Kommentar zu: Garrick, R. C., E. Benavides, M. A. Russello, C. Hyseni, D. L. Edwards, J. P. Gibbs, W. Tapia, C. Ciofi & A. Caccone (2014): Lineage fusion in Galápagos giant tortoises. – Molecular Ecology 23(21): 5276-5290 oder Abstract-Archiv.
Farias, I. P, A. Jerozolimski, A. Melo, V. M. das Neves, M. Martins & L. A. dos Santos Monjeló (2007): Population genetics of the Amazonian tortoises, Chelonoidis denticulata and C. carbonaria, (Cryptodira: Testudinidae) in an area of sympatry. – Amphibia-Reptilia 28(3): 357-365 oder Abstract-Archiv.
Freedberg, S. & E. M. Myers (2012): Cytonuclear equilibrium following interspecific introgression in a turtle lacking sex chromosomes. – Biological Journal of The Linnean Society 106(2): 405-417 oder Abstract-Archiv.
Fritz, U., M. Auer, A. Bertolero, A. Heylan, T. Fattizzo, A. K. Hundsdorfer, M. M. Sampayo, J. L. Pretus, P. Široký & M. Wink (2006): A rangewide phylogeography of Hermann's tortoise, Testudo hermanni (Reptilia: Testudines: Testudinidae): implications for taxonomy. – Zoologica scripta 35(5): 531-543 oder Abstract-Archiv.
Fritz, U., D. Ayaz, J. Buschbom, H. G: Kami, L. F. Mazanaeva, A. A. Aloufi, M. Auer, L. Rifai, T. Silić & A. K. Hundsdörfer (2008): Go east: phylogeographies of Mauremys caspica and M. rivulata – discordance of morphology, mitochondrial and nuclear genomic markers and rare hybridization. – Journal of Evolutionary Biology 21(2): 527-540 oder Abstract-Archiv.
Garrick, R. C., E. Benavides, M. A. Russello, C. Hyseni, D. L. Edwards, J. P. Gibbs, W. Tapia, C. Ciofi & A. Caccone (2014): Lineage fusion in Galápagos giant tortoises. – Molecular Ecology 23(21): 5276-5290 oder Abstract-Archiv.
Hennessy, E. (2013): Producing ‘prehistoric’ life: Conservation breeding and the remaking of wildlife genealogies. – Geoforum 49: 71-80 oder Abstract-Archiv.
Proietti, M. C., J. Reisser, L. F. Marins, M. A. Marcovaldi, L. S. Soares, D. S. Monteiro, S. Wijeratne, C. Pattiaratchi & E. R. Secchi (2014): Hawksbill × loggerhead sea turtle hybrids at Bahia, Brazil: where do their offspring go? – PeerJ. 2: e255 oder Abstract-Archiv.
Tiedemann, R., A. R. R. Schneider, K. Havenstein, T. Blanck, E. Meier, M. Raffel, H. Zwartepoorte & M. Plath (2014): New microsatellite markers allow high-resolution taxon delimitation in critically endangered Asian box turtles, genus Cuora. – Salamandra 50: 139-146.
Vasilyev, V. A., A. V. Korsunenko, A., S. L. Pereshkolnik, L. F. Mazanaeva, A. A. Bannikova, D. A. Bondarenko, E. A. Peregontsev & S. K. Semyenova (2014): Differentiation of tortoises of the genera Testudo and Agrionemys (Testudinidae) based on the polymorphism of nuclear and mitochondrial markers. – Russian Journal of Genetics 50: 1060-1074 oder Abstract-Archiv.
Vila, S. T., S. M. Vargas, P. Lara-Ruiz, E. Molfetti, E. C. Reis, G. Lôbo-Hajdu, L. S. Soares & F. R. Santos (2012): Nuclear markers reveal a complex introgression pattern among marine turtle species on the Brazilian coast. – Molecular Ecology 21(17): 4300-4312 oder Abstract-Archiv.
Galerien
Chelonoidis nigra – Galapagos-Riesenschildkröte