Wrangelinsel-Mammut mit Gendefekten | Polarjournal
Inzucht und Mutationen könnten den letzten Mammuts auf der Wrangelinsel zum Verhängnis geworden sein. Bild: Daniel Eskridge/Getty Images/iStock

Auf der Wrangelinsel in Russlands äußerstem Nordosten konnten die Mammuts 6000 Jahre länger überleben als ihre Verwandten vom Kontinent. Laut einer neuen Studie führte die Isolation jedoch zu Inzucht und Mutationen, wodurch ihre Gene geschädigt wurden. Die Forscher vermuten daher, dass die zunehmende Unfruchtbarkeit und Krankheiten zum Aussterben der Population beitrugen.

Noch vor 4000 Jahren lebten Mammuts auf der Erde – doch ihr Untergang war schon in ihren Genen festgeschrieben. Das jedenfalls berichtet ein Team um Vincent Lynch von der University at Buffalo in den USA. Die Wissenschaftler verglichen für die Studie das Erbgut eines etwa 4300 Jahre alten Mammuts von der Wrangelinsel nördlich von Sibirien mit dem zweier älterer Artgenossen vom Festland sowie dem der Asiatischen Elefanten Uno, Asha und Parvathy. Wie die Arbeitsgruppe in der Fachzeitschrift Genome Biology and Evolution berichtet, wiesen mehrere Gene des Insel-Mammuts potenziell schädliche Veränderungen auf.

Hinter der dramatischen Verschlechterung des Erbguts steckte womöglich ein ebenso dramatischer Kollaps der Population. Dadurch, dass die Wrangelinsel vor etwa 10 000 Jahren durch den steigenden Meeresspiegel vom Festland abgeschnitten war, existierten die Tiere dort 6000 Jahre länger als die Mammuts auf dem Festland. Doch der Preis dafür war wohl hoch, denn die Insel konnte nur eine geringe Zahl der Tiere ernähren. Die verbleibende Population war den Autoren der Studie zufolge vermutlich zu klein, um schädliche Mutationen effektiv zu beseitigen. Schon seit Jahren vermuten Fachleute, dass Inzucht und fehlende genetische Vielfalt die Erbgutschäden nach der Isolation der letzten Mammuts rapide ansteigen ließen. Nachgewiesen war dieser Effekt unter anderem bei einem Gen aus den Mitochondrien, seine Auswirkungen blieben jedoch unklar

Nachdem die Wrangelinsel vor etwa 10 000 Jahren aufgrund des steigenden Meeresspiegels vom Festland abgeschnitten wurde, brach die Mammutpopulation auf der Insel zusammen – es standen nicht ausreichend Ressourcen zur Verfügung.

Die Mutationen verschlechterten möglicherweise nicht nur Stoffwechsel und Geruchssinn, sondern störten auch die Entwicklung der Nachkommen und machten die Mammut-Männchen weniger fruchtbar. Vielleicht trugen diese genetischen Probleme langfristig zum Aussterben der Art bei. Die Gen-Analysen stammen lediglich von einem Individuum, so dass Schlüsse auf die gesamte Population nur bedingt zulässig sind. Allerdings passen sie sowohl zu früheren Ergebnissen als auch zu Modellen, die diese Effekte vorhersagen.

Das Team um Lynch zeigt jetzt, dass auch Gene im Zellkern mit bekannten Funktionen durch diese »genetische Kernschmelze« – wie eine Arbeitsgruppe es 2017 ausdrückte – beschädigt wurden. So fanden die Forscher im Entwicklungsgen HYLS1, das an der Hirnentwicklung beteiligt ist, eine Veränderung in einem bei den meisten Wirbeltieren unveränderten Abschnitt; konservierte Gensequenzen sind oft wichtig für die Funktion, und die Arbeitsgruppe geht davon aus, dass Veränderungen hier überwiegend schädlich sind. Ein solcher Abschnitt ist auch beim Gen NKD1 betroffen, das mit der Spermienqualität zusammenhängt. Diese und andere Veränderungen trugen vermutlich zum Aussterben der Tiere bei, legt die Studie nahe.

Quelle: Spektrum der Wissenschaft, Genome Biology and Evolution

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