Geheimnisse des Überlebens und des mysteriösen Aussterbens auf Wrangel Island

Die aus einer sehr kleinen Population stammenden Wollmammuts auf Wrangel Island haben es trotz genetischer Hürden geschafft, 6.000 Jahre lang zu überleben. Sein plötzliches Aussterben bleibt ein Rätsel und liefert Lehren für zeitgenössische Naturschutzbemühungen. Urheberrecht: Beth Zaiken

Die genetische Analyse der letzten Wollhaarmammuts auf Wrangel Island hat ergeben, dass es einer Population gelang, trotz intensiver Inzucht und geringer genetischer Vielfalt 6.000 Jahre lang zu überleben.

Anfangs bestand diese Gruppe nur aus acht Personen, dann wuchs sie auf 200–300 Mitglieder. Obwohl genetische Probleme nicht direkt zu ihrem Aussterben führten, ist immer noch unklar, was letztendlich zu ihrem Aussterben führte. Die Studie liefert Erkenntnisse darüber, wie solche Sammlungen aktuelle Schutzstrategien für bedrohte Arten beeinflussen können. Klassifizieren Heute.

Vor zehntausend Jahren wurde die letzte Gruppe von Wollhaarmammuts auf der Wrangelinsel vor der Küste Sibiriens isoliert, weil der Meeresspiegel anstieg und die Gebirgsinsel vom Festland trennte. Neue genomische Untersuchungen deuten darauf hin, dass diese isolierte Gruppe, die die nächsten 6.000 Jahre auf der Insel lebte, mit nicht mehr als acht Individuen begann und sich innerhalb von 20 Generationen auf 200 bis 300 Individuen anwuchs. Im Magazin veröffentlicht Zelle Am 27. Juni zeigte die Studie, dass die Mammuts auf Wrangel Island Anzeichen von Inzucht und geringer genetischer Vielfalt zeigten, diese Faktoren allein erklären jedoch nicht ihr letztendliches mysteriöses Aussterben.

Sibirischer Festlandhund. Urheberrecht: Love Dalin

Neubewertung von Aussterbetheorien

„Wir können jetzt die Idee zurückweisen, dass die Population sehr klein war und dass sie aus genetischen Gründen zum Aussterben verurteilt war“, sagt der Hauptautor der Studie Löv Dalén, ein Evolutionsgenetiker am Zentrum für Paläogenetik, einem Gemeinschaftsprojekt des Schwedischen Museums „Vielleicht war es nur ein zufälliges Ereignis, das sie getötet hat, und wenn dieses zufällige Ereignis nicht passiert wäre, hätten wir heute noch Mammuts.“

Ich liebe Dalin. Urheberrecht: Ian Watts

Einblicke in aktuelle Naturschutzbemühungen

Diese Analyse der Wrangel Island-Mammuts gibt nicht nur Aufschluss über die Populationsdynamik des Wollhaarmammuts, sondern kann auch dazu beitragen, Schutzstrategien für die heute gefährdeten Tiere zu entwickeln.

„Mammuts sind ein hervorragendes System zum Verständnis der anhaltenden Biodiversitätskrise und was aus genetischer Sicht passiert, wenn eine Art einen Populationsengpass erlebt, weil sie das Schicksal eines Großteils der heutigen Population widerspiegeln“, sagt Marianne DeHasek, Erstautorin vom Center for Paläogenetik.

Marian DeHasek arbeitet im alten DNA-Labor. Bildnachweis: Love Dalin

Genetische Herausforderungen und bleibende Hinterlassenschaften

Um die genomischen Folgen des Wrangel-Island-Engpasses für Mammutpopulationen zu verstehen, analysierte das Team die Genome von 21 Wollhaarmammuts – 14 von Wrangel Island und 7 von Mammutpopulationen, die vor dem Engpass lebten. Insgesamt umfassen die Proben die letzten 50.000 Jahre der Existenz des Wollmammuts und bieten einen Einblick in die Veränderung der genetischen Vielfalt der Mammuts im Laufe der Zeit.

Im Vergleich zu ihren Vorfahren auf dem Festland zeigten die Mammutgenome von Wrangel Island Anzeichen von Inzucht und geringer genetischer Vielfalt. Zusätzlich zur insgesamt verringerten genetischen Diversität zeigten sie eine verringerte Diversität im Haupthistokompatibilitätskomplex, einer Gruppe von Genen, die für ihre entscheidende Rolle bei der Immunantwort der Wirbeltiere bekannt sind.

Schnappen Sie sich Wrangel Island. Urheberrecht: Love Dalin

Langfristige genetische Einflüsse und zukünftige Forschung

Die Forscher zeigten, dass die genetische Vielfalt der Population während des 6.000-jährigen Zeitraums, in dem Mammuts Wrangel Island bewohnten, weiter abnahm, wenn auch sehr langsam, was darauf hindeutet, dass die Populationsgröße bis zum Ende stabil blieb. Obwohl die Mammutpopulation der Insel im Laufe ihres sechstausendjährigen Bestehens nach und nach mehr oder weniger schädliche Mutationen anhäufte, zeigten die Forscher, dass die Population die schädlicheren Mutationen langsam ausscheidete.

„Wenn ein Individuum eine sehr schädliche Mutation aufwies, war es im Grunde genommen nicht lebensfähig, sodass diese Mutationen im Laufe der Zeit nach und nach aus der Population verschwanden. Andererseits sehen wir, dass Mammuts ziemlich schädliche Mutationen anhäuften, bis sie fast ausgestorben waren“, sagt er DeHasek. „Bei aktuellen Naturschutzprogrammen ist es wichtig zu bedenken, dass es nicht ausreicht, eine Population wieder auf eine angemessene Größe zu bringen; man muss sie auch aktiv und genetisch überwachen, denn diese genomischen Effekte können mehr als 6.000 Jahre anhalten.“

Das letzte Geheimnis hinter dem Aussterben des Wollhaarmammuts

Obwohl sich die in dieser Studie analysierten Mammutgenome über einen großen Zeitrahmen erstrecken, umfassen sie nicht die letzten 300 Jahre des Bestehens dieser Art. Forscher haben jedoch Fossilien aus der letzten Lebensphase des Mammuts entdeckt und planen, das Genom in Zukunft zu sequenzieren.

„Was am Ende passiert ist, ist immer noch ein bisschen rätselhaft – wir wissen nicht, warum sie ausgestorben sind, nachdem sie 6.000 Jahre lang mehr oder weniger in Ordnung waren, aber wir glauben, dass es plötzlich passiert ist“, sagt Dallin Sagen wir, es besteht Hoffnung, herauszufinden, warum sie ausgestorben sind, aber es gibt keine „Versprechen“.

Referenz: „Zeitliche Dynamik der Genomerosion des Wollhaarmammuts vor dem Aussterben“ 27. Juni 2024, Zelle.
DOI: 10.1016/j.cell.2024.05.033