Größte Erbguterfassung wildlebender Schimpansen
Da es fast keine Fossilien von Schimpansen gibt, sind die genetischen Informationen der heutigen Populationen entscheidend für die Beschreibung ihrer Entwicklungsgeschichte. (Bild: Pixabay)
Anthony Agbor, Mitautor der Studie und Leiter mehrerer PanAf-Standorte, bereitet die Proben für die Verarbeitung im Feld vor. (Bild: MPI-EVA PanAf)
Die Forscher verwendeten Kotproben als nicht-invasive Methode, um genetisches Material zu gewinnen, ohne die Schimpansen zu stören. (Bild: MPI-EVA PanAf)
Neue Analysemethoden ermöglichen Einblicke in die Evolution von Schimpansen und unterstützen ihren Schutz
Basiert auf einer Medienmitteilung des Instituts für Evolutionsbiologie (IBE) in Barcelona
Barcelona/Leipzig. Den größten genetischen Katalog wildlebender Schimpansenpopulationen in Afrika hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Instituts für Evolutionsbiologie (IBE), des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie (MPI-EVA) und der Universität Leipzig erstellt. Erstmals wurden die genetischen Informationen aus Hunderten von Kotproben aus dem gesamten Verbreitungsgebiet der Tiere sequenziert. Dieser Katalog, der in der Fachzeitschrift Cell Genomics veröffentlicht wurde, trägt maßgeblich zur Klärung der Evolutionsgeschichte dieser Menschenaffen bei. Darüber hinaus kann er helfen, Routen und Quellen des illegalen Handels zu kartieren, die zum Schutz dieser bedrohten Art genutzt werden können.
Im Gegensatz zum Menschen sind archäologische Funde der Vorfahren von Schimpansen kaum erhalten oder in Aufzeichnungen festgehalten worden. Fossilien von Schimpansen fehlen fast ganz. Entsprechend sind die genetischen Informationen der heutigen Populationen die wesentliche Grundlage für die Beschreibung ihrer Evolutionsgeschichte und ihrer genetischen Vielfalt sowie für ihren Schutz.
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des IBE in Barcelona zusammen mit iDiv, MPI-EVA und der Universität Leipzig, hat nun den bisher umfangreichsten Katalog der genetischen Vielfalt von Populationen wildlebender Schimpansen erstellt. Genetische Informationen wurden Hunderten von Schimpansen-Kotproben entnommen. Erstmals wurden für die Auswertung Methoden zur Analyse alter DNA angewandt.
Der erste Genomatlas für Schimpansen aus nicht-invasiven Proben
„Um aus den Kotproben genetische Informationen zu gewinnen, nutzten wir erstmals Methoden, die ursprünglich für die Untersuchung alter DNA, etwa der der Neanderthaler, entwickelt wurden. Wir haben diesen Ansatz auf eine noch nie dagewesene Anzahl von Schimpansenproben aus dem Feld angewandt“, betont Prof. Tomàs Marquès-Bonet, leitender Forscher des IBE und Letztautor der Studie.
Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte der Schimpansen als Beitrag für Ihren Schutz
Mit diesem umfangreichen Datensatz bringen die Autoren Licht in die demografische Vergangenheit der Schimpansen und liefern weitere Beweise für die genetische Differenzierung der vier anerkannten Unterarten und den Austausch zwischen ihnen.
So stellte das Forschungsteam fest, dass geografische Faktoren wie Flüsse Barrieren für den Genfluss zwischen Schimpansenunterarten oder -gemeinschaften darstellen. Darüber hinaus zeigen die Autorinnen und Autoren potentielle Muster für die Wanderung, Vernetzung und Isolation zwischen Schimpansengruppen auf, die die genetischen Variationen dieser Populationen in den letzten 100.000 Jahren geprägt haben.
„Unser Ansatz ist sehr hilfreich bei der Ermittlung von Barrieren und natürlichen Korridoren zwischen Populationen. Damit können wir wertvolle Informationen zum Schutz der Tiere liefern“, sagt Dr. Clàudia Fontserè hinzu, Forscherin der IBE-Gruppe für vergleichende Genomik und Erstautorin der Studie.
„Wie wir Menschen haben auch Schimpansen eine komplexe Evolution hinter sich. Ihre Dynamik und die Gebiete, in denen frühere und heutige Kontakte zwischen Populationen bestehen, müssen eindeutig identifiziert werden, um zum Schutz dieser gefährdeten Art beizutragen“, betont Dr. Mimi Arandjelovic, Forscherin am iDiv, MPI EVA und der Universität Leipzig. Arandjelovic ist ebenfalls Letztautorin der Studie und Co-Direktorin des Pan African Programme: The Cultured Chimpanzee (PanAf), eines Konsortiums von Forscherinnen und Naturschützern von Schimpansen aus Afrika, Europa und Nordamerika.
Genetik im Kampf gegen den illegalen Handel
Mit Hilfe der neuentwickelten Gendatenbank konnte das Team zuverlässig den Herkunftsort der Tiere bestimmen, was bisher nicht möglich war. Die Methode kann aber auch direkt für den Schutz von Schimpansen eingesetzt werden, etwa um illegale Handelsrouten für Wildtierprodukte und Waisenkinder zu identifizieren. „Beschlagnahmte Schimpansen stammen in der Regel von Orten, die nur wenige hundert Kilometer von der Fundstelle entfernt sind. Die genetische Auswertung der Kotproben kann so zuverlässige Informationen darüber liefern, welche Regionen vorrangig geschützt werden sollten“, fügt Marquès-Bonet hinzu. Die entwickelte Methodik wird bereits bei Schutzprojekten für andere Primaten- und Säugetierarten angewendet.
Diese Forschung wurde finanziert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG; FZT-118), der Max-Planck-Gesellschaft, der Heinz L. Krekeler Stiftung, dem Innovationsfonds der Max-Planck-Gesellschaft und dem Europäischen Forschungsrat für die Unterstützung in Form eines Consolidator Grant 2019.
Originalpublikation:
(Forschende mit iDiv-Affiliation fett gesetzt)
Fontserè, C., …, Junker, J., …, Kühl, H. S., …, Arandjelovic, M., Marquès-Bonet, T. (2022): Population dynamics and genetic connectivity in recent chimpanzee history. Cell Genomics. DOI: 10.1016/j.xgen.2022.100133
Ansprechpartner:
Dr Mimi Arandjelovic(spricht nur Englisch)
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie (MPI-EVA)
Universität Leipzig
Tel.: +49 341 9739160
E-Mail: milica.arandjelovic@idiv.de
Web: www.idiv.de/en/profile/1549.html
Dr. Hjalmar Kühl
Leiter der Forschungsgruppe "Evolutionäre und anthropozäne Ökologie"
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie (MPI-EVA)
Tel.: +49 341 3550236
E-Mail: kuehl@eva.mpg.de
Web: www.idiv.de/de/gruppen_und_personen/mitarbeiterinnen/mitarbeiterdetails/eshow/kuehl_hjalmar.html
Sebastian Tilch
Abteilung Medien und Kommunikation
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Tel.: +49 341 97 33197
E-Mail: sebastian.tilch@idiv.de
Web: www.idiv.de/media
