McGuire, J. M., K. T. Scribner & J. D. Congdon (2013): Spatial aspects of movements, mating patterns, and nest distributions influence gene flow among population subunits of Blanding’s turtles (Emydoidea blandingii). – Conservation Genetics 14(5): 1029-1042.
Räumliche Aspekte der Wanderbewegungen, Paarungsmuster und die Nistplatzverteilung beeinflussen den Genfluss zwischen Populationsuntereinheiten von Blanding’s – Schildkröte (Emydoidea blandingii).
DOI: 10.1007/s10592-013-0493-8 ➚
Emydoidea blandingii,
© James Harding
Die Haupthabitate von semiaquatischen Organismen konzentrieren sich auf Feuchtgebiete aber erstrecken sich auch auf rein terrestrische Landhabitate. Die Wanderbewegungsmuster der Individuen zwischen den Haupthabitaten kann einen Einfluss auf die genetischen und demographischen Austauschraten zwischen den jeweiligen Populationen haben. Hier kombinierten wir eine 33-jährige Datenerhebung zur Lebensweise von E. blandingii und deren Raumnutzungsbiologie auf dem E. S. George Reservat (ESGR) mit einer über 8 Jahre dauerenden genetischen Datenerhebung für 244 adulte Schildkröten und 611 ihrer jungen Nachkommen um das Hauptfeuchthabitat für die ortsansässigen Schildkröten zu dokumentieren, um sich fortpflanzende Schildkrötenpaare zu identifizieren und um die Kohorte der miteinander verwandten Tiere zu bestimmen sowie deren räumliche und genetische Struktur aufzuzeigen. Dabei zeigte sich, dass 34 % der Gelege von ortsansässigen Weibchen von fremden nicht ortsansässigen Männchen befruchtet werden während 56 % der Gelege von nicht ortsansässigen Weibchen die aber ihre Eier auf den Nistplätzen im ESGR ablegten von auf der EGSR ortsansässigen Männchen befruchtet wurden. Die durchschnittliche Anzahl von erfolgreichen Paarungen für Männchen lag bei 1,6 und für Weibchen bei 2,02 (SD = 1.05) wobei die jährliche Rate für multiple Vaterschaften bei durchschnittlich 47.6 % (min-max = 15.4-55.6 %, N = 8) lag. Wiederholte Vaterschaften (also gleiches Weibchen und Männchen) kamen häufig vor (69.6 %) unabhängig ob es sich um ortsansässige oder nicht ortsansässige Elterntiere handelte. Die Wahrscheinlichkeit der Adulttiere sich mit Partnern unterschiedlicher Herkunft zu verpaaren und die Tendenz der Schlüpflinge sich auf andere Feuchtgebiete zu verteilen als das Hauptfeuchthabitat ihrer Mütter trug wesentlich zur demographischen und genetischen Konnektivität zwischen einzelnen Hauptfeuchtgebieten bei. Die gleichen Allelhäufigkeiten zwischen den einzelnen Individuen unterschiedlichster räumlicher Herkunftsfeuchtgebiete (F-st = 0.002, P > 0.05) stimmten weitgehend überein mit der Häufigkeit und dem geographischen Ausmaß der Wanderbewegungen der adulten wie auch der jungen Schildkröten. Diese Daten zum Verpaarungsmuster, den individuellen Wanderungen und der Nutzung der Hauptfeuchtsgebietshabitate (core-habitats) half uns die Mechanismen zu identifizieren die die Genetische Struktur innerhalb einer Schildkrötenpopulation bestimmen die aus mehreren Teilpopulationen besteht.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Auch hierbei handelt es sich wieder um eine der seltenen Langzeitstudien die uns eines ganz klar zeigt, nämlich wie das instinktive Paarungsverhalten der Schildkröten dazu beiträgt den Genfluss innerhalb der Population und den Teilpopulationen möglichst hochzuhalten (siehe dazu auch Kommentare zu Loire et al., 2013; Garrick et al., 2014; Stiebens et al., 2013). Wenn dem so ist sollte man zur Kenntnis nehmen, dass dies durchaus eine bedeutende biologische Überlebenskomponente zu sein scheint. Zum zweiten zeigt uns diese Studie auch welchen Stellenwert die sogenannte und schon häufiger in anderem Zusammenhang diskutierte Konnektivität hat (Lee, 2011) und zwar nicht nur im Bezug zum Klimawandel sondern eben auch für den Genfluss. Diese Schildkrötenpopulation zeigt uns also fast schon „Lehrbuchhaft“ wie die Tiere instinktiv alle nur möglichen Mechanismen zur Genflusssteigerung nutzen, die da wären Verpaarung mit möglichst fremden Sexualpartnern, Eiablage auf Nistplätzen anderer Populationen der gleichen Art, Abwandern der Jungtiere vom Schlupfort etc.. Ja und sehr wahrscheinlich wenn die Populationen zu klein werden oder zu fragmentiert werden auch mal Hybridisierung mit Individuen verwandter Arten um eben immer noch den Genfluss möglichst hoch zu halten. Letzteres macht aber auch noch auf ein oft verkanntes und falsch eingeschätztes Phänomen aufmerksam nämlich über das häufige übersehen der so genannten historischen (oder lange zurückliegenden Konnektivität,siehe auch Kommentare zu Hall & Steidl, 2007; Garrick et al., 2013; Loire et al., 2013; Suzuki et al., 2014). Denn Populationen die wir heute häufig aufgrund einer länger zurückliegenden Fragmentierung der Landschaft als getrennte Populationen ansehen die aber historisch gesehen nur Teilpopulationen einer einstmaligen Gesamtpopulation oder wenn sie so wollen Metapopulation darstellen, können auch dadurch bedroht sein, weil wir fälschlicherweise versuchen sie als getrennte Populationen zu erhalten, obwohl sie vielleicht nur von einem erneuten genetischen Austausch wirklich im Sinne einer Bestandsauffrischung und Erholung profitieren würden. Jeder der sich ernsthaft mit der Arterhaltung als Entscheidungsträger beschäftigt sollte sich über diese Zusammenhänge klar werden auch wenn es um Nachzuchtprogramme stark bedrohter Arten geht. Sicher gibt es Beispiele dafür, dass manche Wildtierbestände (meist nur für Säuger bekannt, siehe aber auch Milinkovitch et al., 2013) sich aus sehr kleinen Restpopulationen in Gefangenschaftshaltung erholt haben (siehe dazu Barker & Barker, 2014) aber als in ihrer Überlebensfähigkeit gesichert gelten sie deshalb noch nicht (Milinkovitch et al., 2013). Auch die damit bislang durchgeführten Auswilderungsmaßnahmen muss man eigentlich als Haltung unter geschützten Umweltbedingungen ansehen, da oft die natürlichen Beutegreifer weitestgehend eliminiert sind und die meisten dieser Populationen immer noch gemanagt werden.
Literatur
Baker, D. G. & T. M. Barker (2014): The invisible ark: In defense of captivity; – VPI Library, Boerne, TX, USA, pp. 169.
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.
Hall, D. H. & R. J. Steidl (2007): Movements, activity, and spacing of Sonoran mud turtles (Kinosternon sonoriense) in interrupted mountain streams. – Copeia 2007(2): 403-412 oder Abstract-Archiv.
Lee, H. (2011): Climate change, connectivity, and conservation success. – Conservation Biology 25(6): 1139-1142 oder Abstract-Archiv.
Loire, E., Y. Chiari, A. Bernard, V. Cahais, J. Romiguier, B. Nabholz, J. M. Lourenço & N. Galtier (2013): Population genomics of the endangered giant Galapagos tortoise. – Genome Biology 14(12): R136 oder Abstract-Archiv.
Milinkovitch, M. C., R. Kanitz, R. Tiedemann, W. Tapia, F. Llerena, A. Caccone, J. P. Gibbs & J. R. Powell (2013): Recovery of a nearly extinct Galapagos tortoise despite minimal genetic variation. – Evolutionary Applications 6(2): 377-383 oder Abstract-Archiv.
Stiebens, V. A., S. E. Merino, C. Roder, F. J. Chain, P. L. Lee & C. Eizaguirre (2013): Living on the edge: how philopatry maintains adaptive potential. – Proceedings of the Royal Society, Series B Biological Sciences 280(1763): 20130305 oder Abstract-Archiv.
Suzuki, D., T. Yabe & T. Hikida (2014): Hybridization between Mauremys japonica and Mauremys reevesii Inferred by Nuclear and Mitochondrial DNA Analyses. – Journal of Herpetology 48(4): 445-454 oder Abstract-Archiv.
Galerien
Emydoidea blandingii – Amerikanische Sumpfschildkröte