Miller, J. M., M. C. Quinzin, D. L. Edwards, D. A. R. Eaton, E. L. Jensen, M. A. Russello, J. P. Gibbs, W. Tapia, D. Rueda & A. Caccone (2018): Genome-Wide Assessment of Diversity and Divergence Among Extant Galapagos Giant Tortoise Species. – Journal of Heredity 109(6): 611-619.

Genomweite Bestimmung der Diversität und Verzweigung zwischen den lebenden Galapagos-Riesenschildkrötenarten.

DOI: 10.1093/jhered/esy031

Galapagos-Riesenschildkröte, Chelonoidis nigra – © Hans-Jürgen Bidmon
Galapagos-Riesenschildkröte,
Chelonoidis nigra, wird mit einem Apfel
aus der Unterkunft gelockt
© Hans-Jürgen Bidmon

Eine Genom-weite Erhebung erlaubt eine vollständigere Charakterisierung der genetischen Diversität, eine feiner skalierte Populationsabgrenzung und eine bessere Feststellung von demographisch signifikanten Einheiten zur Erhaltung im Vergleich zu den Markern die traditionell benutzt werden. Galapagosriesenschildkröten (Chelonoidis spp.) lieferten schon lange eine Fallstudie dafür wie die Evolutionsgenetik für die Arterhaltung genutzt werden kann. Laufende Versuche zur Stützung von Schildkrötenpopulationen die bis zu 90% rückläufig waren wurden durch die Informationen aus solchen Analysen der mitochondrialen DNS-Sequenzen zusammen mit der Genotypisierung anhand von Mikrosatellitendaten unterstützt. Letztere können aber auch von den genomweiten Markern profitieren. Um diesen nächsten Schritt zu gehen nutzten wir die Doppel-Verdau-Restriktionsseiten-Assoziierte-DNS-Sequenzierung um genotypische Daten bei mehr als >26000 Einzelnukleotidpolymorphsmen (SNPs) für 117 Individuen die alle derzeit noch lebenden Galapagosriesenschildkrötenarten repräsentieren zu erhalten. Wir quantifizierten die genetische Diversität, die Populationsstruktur und verglichen die Ergebnisse mit den Abschätzungen aus der Anlyse von mitochondrialer DNS und den Mikrosatellitenloki. Unsere Analysen erkannten 12 genetische Linien die mit den 11 namentlich benannten Spezies übereinstimmten ebenso wie kürzlich beschriebene Aufstrukturierung innerhalb einer der Arten (C. becki). Zudem lieferten die SNPs eine verbesserte Auflösung wobei eine Vermischung (Introgression) bei 4 der Individuen erkannt werden konnte. SNP-basierte Abschätzungen der Diversität und Differenzierung waren significant korreliert mit jenen die anhand von nukleären Mikrosatellitenloki und der mitochondrialen DNS-Sequenzen erarbeitet worden waren. Das SNP Werkzeugkit das wir hier zeigen dient als Ressource zur Verbesserung und Beschleunigung des Verständnisses der Landschildkrötenevolution, zur Aufklärung der Speziesausbreitung und zur Unterstützung der Erhaltungsmaßnahmen für den Galapagos-Riesenschildkrötenartenkomplex.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Das letzte Wort in diesem Abstract gefällt mir eigentlich am besten, denn es betont eine Zusammengehörigkeit die es früher schon mal gab als man alle diese Arten nur als Unterarten führte. Dieses Aufspalten von eigentlich zusammenhängenden Evolutionslinien und Evolutionsnetzwerken halte ich für unsinniges, wenn nicht sogar unbiologisches Schubladendenken. Solche Untersuchungen zeigen ja gerade den Zusammenhang zwischen diesen Linien und deren Potenz sich im Sinne des Genflusses und der Überlebenssicherung sich wieder zu vereinigen. Welches Überlebenspotential sich daraus ergibt können wir nur erahnen. Aber wir sollten den sehr langen über 229 Millionenjahre zurückreichenden Überlebensrekord der Chelonia nicht ganz außeracht lassen. Denn wie wir heute wissen sind zwar der Neanderthaler und die Denisovamenschen ausgestorben, aber Teile ihres Genoms helfen uns heute noch bestimmte Lebensräume erfolgreich zu besiedeln oder uns vor Krankheitserregern zu schützen (siehe Bidmon, 2018 und die dort angeführte Literatur).

Literatur

Bidmon, H.-J. (2018) Kommentar zu: Gong, S., M. Vamberger, M. Auer, P. Praschag & U. Fritz (2018): Millennium-old farm breeding of Chinese softshell turtles (Pelodiscus spp.) results in massive erosion of biodiversity. – Naturwissenschaften 105(5-6): 34 oder Abstract-Archiv.

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