Populationsverlust und genetische Vielfalt: Teile des Puzzles zur Erhaltung der biologischen Vielfalt
Die Umweltveränderungen führen nicht nur zu einem erheblichen Rückgang der Artenvielfalt, sondern haben auch Auswirkungen auf die genomische Vielfalt. „In der gegenwärtigen ökologischen Krise sehen sich die Wildtierpopulationen mit einem raschen Rückgang konfrontiert und laufen Gefahr, ihre genetische Vielfalt zu verlieren“, sagt Hernán Morales, Forscher an der Universität Kopenhagen. Morales zufolge bietet die genetische Vielfalt die Grundlage für die Anpassung und das Überleben der Population. „Ein umfassendes Verständnis darüber, wie sich die genetische Vielfalt angesichts des Rückgangs der Populationen verändert, ist daher ein wesentlicher Teil des Puzzles zur Erhaltung der biologischen Vielfalt“, erklärt er. Das EU-finanzierte Projekt GENDANGERED trägt zu diesem Verständnis bei.
Von Proben zur Computermodellierung
In Zusammenarbeit mit Tom Gilbert, Professor an der Universität Kopenhagen, sowie mit Museen, Einrichtungen und Forschungsgruppen untersuchte Morales mehrere gefährdete Vogelarten, deren Bestände in den letzten Jahrzehnten stark zurückgegangen sind. „Wir haben die Genome der alten und der heutigen Proben sequenziert und so die genetische Vielfalt vor und nach dem Rückgang der Population direkt miteinander verglichen“, erklärt Morales. Zwar verzögerte sich die Beschaffung der erforderlichen Proben aus naturhistorischen Sammlungen aufgrund der COVID-19-Pandemie, doch das hielt Morales nicht davon ab, seine Forschung fortzusetzen. „Ich konzentrierte mich auf die Computermodellierung des Projekts, was sich als großartige Erfahrung herausstellte, da ich dadurch mehr und detaillierter Neues erfahren konnte“, fügt er hinzu.
Vorhersage der langfristigen Überlebensfähigkeit einer Art
Mithilfe der Computermodelle erhielten die Forschenden einen detaillierten Einblick, wie sich die genomische Vielfalt im Laufe der Zeit als Reaktion auf die Verschlechterung des Lebensraums und den Verlust der Population verändert. „Wir haben festgestellt, dass die Reaktion der genetischen Vielfalt auf den Rückgang der Populationen weitgehend von der früheren Demografie einer Art, dem Grad ihrer Vernetzung und dem Umfang des Schutzmanagements abhängt, dem sie unterworfen war“, erklärt Morales. Morales erläutert weiter, dass sich genetische Variationen entweder positiv, negativ oder neutral auf die Lebensfähigkeit einer Art auswirken können. Neutrale Variationen sind besonders wichtig, da sie zukünftige adaptive Veränderungen fördern können. „Unsere Forschung zeigt, dass jeder Rückgang der Population die positiven und neutralen genetischen Varianten reduziert und die negativen erhöht, was zu einem Anstieg der schädlichen Variationen führt“, fügt er hinzu. „Im Laufe der Zeit könnte dies die langfristige Überlebensfähigkeit einer Art gefährden.“
Grundlagen der Bemühungen um Erhaltung
Das Projekt GENDANGERED, das mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen realisiert wurde, hat dazu beigetragen, die Nutzung grundlegender evolutionärer Genomik-Wissenschaften im Rahmen der Erhaltung der biologischen Vielfalt zu positionieren. Einige der Projektergebnisse werden in den Schutz der Programme zur Überwachung gefährdeter Arten einfließen, die zu den Projekten der Australian National University, International Crane Foundation, Mauritian Wildlife Foundation und des Durrell Wildlife Conservation Trust beigetragen haben. Morales wird als Mitglied der Conservation Genetics Specialist Group, die Teil der International Union for Conservation of Nature ist, auch auf die Ergebnisse des Projekts zurückgreifen. „Diese Gruppe unternimmt großartige Anstrengungen, um genetische Informationen direkt in die Naturschutzpolitik einfließen zu lassen, und ich freue mich darauf, die Ergebnisse von GENDANGERED in diese Initiative einzubringen“, sagt er. Das Projekt selbst ist zwar inzwischen abgeschlossen, doch die Arbeit von Morales geht weiter. „Es gibt viele Richtungen, die ich bei dieser Forschung einschlagen möchte“, sagt er abschließend. „Hierzu zählt auch, dass wir untersuchen, wie wir den Einsatz von Computermodellen verbessern können, um die praktisch im Naturschutz tätigen Menschen zu unterstützen.“
Schlüsselbegriffe
GENDANGERED, Wildtiere, genetische Vielfalt, Populationsverlust, biologische Vielfalt, Erhaltung, bedrohte Arten, Computermodellierung, Lebensraumzerstörung
