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Wissenschaft im Fokus

Veröffentlicht: 20.12.2015 Share it on Facebook


Kelly, E. & B. L. Phillips (2015) Targeted gene flow for conservation. – Conservation Biology; DOI: 10.1111/cobi.12623

Zielgerichteter Genfluss für die Arterhaltung.


Anthropogene Gefährdungen führen oft dazu, dass es zu einem hohen Selektionsdruck für die davon betroffenen Populationen kommt, die zu schnellen evolutiven Reaktionen (Veränderungen) führen. Unvorteilhafter Weise macht man sich selten solche Anpassungsreaktionen für die Arterhaltung zu nutze. Hier schlagen wir vor, dass Arterhaltungsmanager diesen Anpassungsprozessen und den geographischen Variationen mehr Aufmerksamkeit schenken sollten, um sie für die Zielsetzungen des Arterhaltungsmanagement besser zu nutzen. Die Translokation (Umsiedlung) von schon angepassten (vor-adaptierten) Individuen in Empfängerpopulationen wird derzeit im Hinblick auf den Klimawandel als ein sehr wichtiges Managementwerkzeug angesehen. Hier verweisen wir darauf, dass die Methode des zielgerichteten Genflusses eine viel breitere Anwendung in der Erhaltungsbiologie finden sollte, wobei sowohl das Management von invasiven Arten bis hin zur Kontrolle von virulenten Erregern und Krankheitserregern mit einbezogen werden sollte.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Diese Arbeit bezieht sich zwar nicht direkt auf Schildkröten bezieht aber insbesondere Amphibien und Reptilien mit ein. Ich habe diese Arbeit genauso wie die von Hamilton & Miller (2015) einmal für den Jahreswechsel aufgegriffen, weil sie ein möglicherweise zukunftsrelevantes junges Thema für die Arterhaltung aufgreift welches auch für die Tierhaltung insbesondere mit dem Ziel stark bestandsgefährdete Arten nach zu züchten von erheblicher Relevanz sein kann und weil sie vielen konservativ eingestellten Erhaltungsbiologen oder auch Laien ein gewisses Umdenken abverlangt. Ja und letztendlich würde die praktische Anwendung auch bedeuten, dass sich manche Unterarten oder kryptische bis dato unbekannte Arten vermischen. Aber vor allem kommt es zur Vermischung (Hybridisierung, Introgression) zwischen so genannten lokal adaptierten Populationen von Arten.

Was ist damit genau gemeint?

Nun hier gehen die Autoren noch einen Schritt weiter als in der Arbeit von Hamilton & Miller (2015) indem sie dafür plädieren noch gezielter Einkreuzungen vorzunehmen, um die Geschehnisse in eine bestimmte aus unserer menschlichen Betrachtungsweise vorteilhafte Richtung gezielt zu lenken. Dabei geht es nicht so sehr allein um die Einkreuzung von Individuen populationsfremder oder artfremder Arten aus natürlichen Populationen bzw. Lebensräumen um Arten resistenter gegenüber Klimaveränderungen und Lebensraumveränderungen vor Ort zu machen: Nein hier geht es auch um die gezielte Bekämpfung von Krankheitserregern und von so genannten „invasiven Arten“ mittels Hybridisierung und wenn auch noch nicht angesprochener, weil noch sehr jung (ein Jahr alt), gezielter genetischer Modulation und Evolutionsbeeinflussung mittels der so genannten Genforcierungsmethode (gene drive technology, siehe Pennisi, 2015 und Nature editorial 2015).
Ja, die Autoren präsentieren hier Beispiele für diese Strategie im Kampf gegen invasive Arten. So zum Beispiel haben sich in Australien verschiedene Populationen der invasiven Agakröte entwickelt und zwar solche die relativ wenig invasiv und sehr standorttreu sind und solche die eine sehr aggressive Proliferation zeigen und ihr Besiedlungsgebiet um ca. 50 km pro Jahr ausweiten. Derzeit versucht man durch Eingriffe in die Landschaft (Errichtung von Zonen in denen man die Gewässer gezielt trocken legt) den Vormarsch der aggressiven Kröten zu bremsen, aber die Maßnahme wäre wahrscheinlich sehr viel erfolgreicher, wenn man die Krötenpopulationen mit wenig Ausbreitungstendenz entweder vermehrt einkreuzen würde oder wenn man die standorttreuen Tiere so gezielt umsiedeln würde, dass sie die Biotope in die die Aggressiven einwandern wollen schon besetzt haben und dadurch die ausbreitungsaggressive Population gestoppt und vielleicht sogar ausgelöscht wird. Ebenso denken diese Forscher gezielt darüber nach, die Populationen die es geschafft haben gegen bestimmte Krankheitserreger resistent zu werden in Populationen einzukreuzen die durch diese Erreger noch sehr stark dezimiert werden oder gar der Ausrottung nahe stehen. Wir haben ja gerade erfahren, dass es auch schon Amphibienarten gibt die gegen den Chytridpilz,
Batrachochytrium dendrobatidis anscheinend immun geworden sind (McMahon et al., 2014) und deren Verbreitung oder Einkreuzung könnte dazu dienen die Ausbreitung dieser Erkrankung zu stoppen. Sicherlich unter dem Gesichtspunkt des so genannten „Genmanagement“ (siehe Bidmon, 2015 zu Hennessy, 2015) lässt sich so ein Standpunkt durchaus vertreten. Auch hier gehen die Autoren, davon aus, dass der Landverbrauch durch den Menschen sich auch in Zukunft nicht stoppen lassen wird und dass wir auch die Klimaerwärmung nicht so schnell in den Griff bekommen und dass uns dies dazu zwingen könnte auch über neue bislang abzulehnende Maßnahmen ernsthaft nachzudenken um ein Massenaussterben in manchen Regionen oder innerhalb mancher Tier- und Pflanzengruppen zu verhindern. Um solche Dinge gezielt in Angriff nehmen zu können gibt es seit letztem Jahr sogar eine äußerst effektive gentechnische Methode (CRISPR-Cas9 gene drives), über deren Einsatz man bei der Malariabekämpfung praktisch nachdenkt, die aber leicht bei anderen Arten anwendbar ist (siehe: Pennisi, 2015, Nature editorial, 2015) und die dafür sorgt, dass Gene zielgerichtet dominant weitervererbt werden, so dass man damit gezielt ins Genom einer Spezies künstlich im Labor eingeschleuste Gene sehr schnell in einer ganzen Population verbreiten kann. Sie sehen also die Zeit bleibt nicht stehen und wir müssen uns neuen Herausforderungen stellen und über den sinnvollen Einsatz bestimmter Techniken auch im Arterhaltungsmanagement nachdenken. Ich bin da durchaus skeptisch und wir sollten uns wirklich gut überlegen, ob und unterwelchen Voraussetzungen wir diese Methoden in freier Wildbahn einsetzen wollen oder einsetzen sollten. Dennoch habe ich diese Arbeit mal gezielt ausgewählt, weil sie ernsthaft über etwas ganz anderes nachdenkt und es propagiert als die von mir so oft kritisierte Artreinerhaltung „auf Teufel komm raus“ wie sie heute noch von so manchem Hardliner in der Erhaltungsbiologie vertreten wird. Gerade im Hinblick auf die Evolution der Schildkröten, Echsen und Vögel haben wir durch die moderne Molekulargenetik lernen dürfen, dass Hybridisierung und Introgression wahrscheinlich nicht nur zum Überleben sondern sogar wesentlich zur Neubildung von Arten beigetragen hat (siehe Literatur zum Thema Hybridisierung in WiF-Archiv online). Also einen sehr natürlichen Vorgang darstellt der genauso wie die Speziation also die Abgrenzung hin zu einer neuen Art zur Natur dieser Tiergruppen und wahrscheinlich aller Lebewesen dazugehört (siehe Bidmon, 2015a). Warum also nutzen wir nicht dieses Potential aus und halten auch mit Hybriden den Genfluss und die Anpassungsfähigkeit solch Individuen-schwacher, stark bedrohter Schildkrötenarten hoch zumindest als ein so genanntes Backup-Programm für diese Lebensformen. Sicher es sind auch in diesem Fall gemanagte Populationen oder wenn sie so wollen Gene, aber warum so zurückhaltend, wenn man andererseits schon über ganz andere Vorgehensweisen nachdenkt, ja vielleicht sogar gezwungenermaßen nachdenken muss. Denn auch so mancher Salamander oder Schlangenfreund mag zur Einsicht gelangen ehe wir ganz darauf verzichten sollten wir lieber Batrachochytrium salamandrivorans (Van Rooij et al., 2015) oder Ophidiomyces ophiodiicola (Lorch et al., 2015) mit solchen gentechnologischen Methoden stoppen. Zumal, wenn die Autoren der ersten wissenschaftlichen Arbeiten dazu Recht behalten waren wir es doch die durch die Einfuhr von Wildfängen bestimmter Arten diese Seuchen erst nach Europa brachten Martel et al., (2013). Um auch zu diesem Jahresabschluss und Neubeginn an mein Motto der geistigen Anpassungsfähigkeit und Plastizität (siehe Bidmon 2014) zum vergangenen Jahreswechsel anzuknüpfen würde ich mir wünschen, dass wir uns als Halter/innen von artgeschützten und bedrohten Exoten wirklich auch darüber Gedanken machen.
Es ist leicht gesagt: Ja wir rechtfertigen unser Hobby und Tun in dem wir uns gern Nachzuchterfolge im Sinne der Arterhaltung auf die Fahnen schreiben, aber dann sollten wir auch darüber nachdenken in welchem globalen Kontext wir das zukünftig tun sollten. T’ja und ich denke je mehr sich dazu in einer pluralistischen Gesellschaft Gedanken machen desto größer ist auch die Chance, dass jemand einen gangbaren Weg ersinnt. Kollektive Kommunikation und kollektives Denken auch mittels der neuen Medien heißt ganz sicher nicht nur nachplappern was die Mehrheit denkt und unterstützt, denn ein gangbarer neuer oder fortschrittlicher Weg stellt immer etwas Neues und Innovatives dar und dass kann zwangsläufig nicht das sein was von allen bislang als Mehrheitsmeinung propagiert wurde (Stichwort: Wildfangimporte). In diesem Sinne und um nicht ganz auf den praktischen Umgang mit Schildkröten zu verzichten möchte ich sie noch auf ein etwas älteres, aber immer noch andauerndes Meisterstück der Arterhaltung aufmerksam machen indem ich ihnen die Erhaltung einer der bedrohtesten Schildkrötenarten durch Prof. Gerald Kuchling in Erinnerung rufen möchte (Bidmon, 2015b) die er vor knapp 30 Jahren in Angriff nahm und in der er auch durchaus kritisch auf die Einflussnahme des zu radikal verstandenen Tierschutzgedankens verweist.


Literatur

Bidmon, H.-J. (2015a): Kommentar zu: Hennessy, E. (2015): The Molecular Turn in Conservation: Genetics, Pristine Nature, and the Rediscovery of an Extinct Species of Galapagos Giant Tortoise. – Annals of the Association of American Geographers 105: 87–104 oder WiF-Archiv.

Bidmon, H.-J. (2014): Kommentar zu: Golubovic, A., M. Andjelkovic, D. Arsovski, A. Vujovic, V. Ikovic, S. Djordjevic & L. Tomovic (2014): Skills or strength-how tortoises cope with dense vegetation? – Acta Ethologica 17: 141–147 oder Wif-Archiv.

Hamilton, J. A. & J. M. Miller (2015): Adaptive introgression as a resource for management and genetic conservation in a changing climate. – Conservation Biology: DOI: 10.1111/cobi.12574 oder Wif-Archiv.

Kuchling, G. (2006): An ecophysiological approach to captive breeding of the swamp turtle Pseudemydura umbrina. In: Artner, H., Farkas, B. & V. Loehr (Eds.); Turtles: Proceedings of the International Turtle & tortoise Symposium, Vienna 2002. – Edition Chimaira, Frankfurt, pp. 196–225 oder Wif-Archiv.

Lorch J.M., J. Lankton, K. Werner, E. A. Falendysz, K. McCurley & D. S. Blehert (2015): Experimental infection of snakes with Ophidiomyces ophiodiicola causes pathological changes that typify snake fungal disease. – mBio 6(6):e01534-15. doi:10.1128/mBio.01534-15.

Martel, A., Spitzen-van der Sluijs, A., Blooi, M., Bert, W., Ducatelle, R., Fisher, M.C., Woeltjes, A., Bosman, W., Chiers, K., Bossuyt, F. & F. Pasmans (2013): Batrachochytrium salamandrivorans sp. nov. causes lethal chytridiomycosis in amphibians. – Proc Natl Acad Sci U S A.; 110: 15325–15329.

McMahon, T. A., B. F. Sears, M. D. Venesky, S. M. Bessler, J. M. Brown, K. Deutsch, N. T. Halstead, G. Lentz, N. Tenouri, S. Young, D. J. Civitello, N. Ortega, J. S. Fites, L. K. Reinert, L. A. Rollins-Smith, T. R. Raffel & J. R. Rohr (2014): Amphibians acquire resistance to live and dead fungus overcoming fungal immunosuppression. – Nature. 511 (7508): 224–227.

Nature Editorial (2015): Defensive drives: Researchers exploring ways to genetically alter wild populations are wise to air their plans. – Nature, 527: 275.

Pennisi, E. (2015): Gene drive turns mosquitoes into malaria fighters: Antiparasite genes made to spread among lab insects. – Nature, 350: 1014.

Van Rooij, P., Martel, A., Haesebrouck, F. & F. Pasmans (2015): Amphibian chytridiomycosis: a review with focus on fungus-host interactions. – Vet Res. doi: 10.1186/s13567-015-0266-0.



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© Michael Daubner 2016Schildkröten im Focus