Elefanten sind geliebte, aber bedrohte Tiere. Es gibt weniger als 575.000 afrikanische Elefanten und nur 30.000 gefährdete asiatische Elefanten. Eine kürzlich im Smithsonian National Zoo durchgeführte Untersuchung der DNA von Elefanten könnte die Forscher der Rettung einen Schritt näher bringen.
Wissenschaftler des Zoos und ihre Kollegen untersuchten als erste Gruppe die Vielfalt der Elefantengene, die Krankheiten erkennen und bekämpfen. Es wurde auch analysiert, wie sich diese Gene auf die Paarung und das Sozialverhalten der Tiere auswirken.
Wir haben mit Jesus Maldonado, einem Mitglied des Forschungsteams, darüber gesprochen, warum diese Tiere sowohl in Gefangenschaft als auch in freier Wildbahn hohe Krankheitsraten aufweisen und wie diese Studie zukünftigen Generationen von Elefanten helfen kann.
Warum kämpfen asiatische und afrikanische Elefanten in der Wildnis ums Überleben?
Afrikanische und asiatische Elefanten standen unter großem Druck von Menschen, die sie in freier Wildbahn jagten. Elefanten sind wegen ihrer Stoßzähne hoch geschätzt - die Menschen haben ihren Wert kommerzialisiert. Sie wurden also fast bis zum Aussterben gejagt. Aber es gibt auch viele Probleme mit kleinen Populationen wie Inzucht und Krankheit.
Ihre Studie war die erste, die Muster genetischer Vielfalt und natürlicher Selektion beim Elefanten charakterisierte. Warum?
Sie sind kein leicht zu untersuchender Organismus, weil es eigentlich nicht einfach ist, Proben von einem Elefanten zu erhalten (lacht). Es ist sehr schwierig, einen Elefanten abzuschießen und ein Stück Taschentuch zu entnehmen. Stellen Sie sich vor, wie logistisch es ist, einem Elefanten eine Blutprobe zu entnehmen. Das sind intensive Dinge. Das Studium der Genetik von Elefanten in freier Wildbahn ist daher ein großes Problem. Eine Möglichkeit, dies zu umgehen, ist das Betrachten von Poop-Samples, und wir haben einige davon in dieser Studie durchgeführt. Aber das, was es uns ermöglichte, sie tatsächlich zu studieren, waren all die Verbindungen, die wir zu Zoos und in Gefangenschaft gehaltenen Tieren hatten. Es war entscheidend, Tiere in Gefangenschaft zu haben und eine frische Blutprobe zu erhalten, die für einige dieser Analysen erforderlich war. Das Blut muss dem Tierarzt fast sofort entnommen und in ein Labor geschickt und in einem speziellen Puffer aufbewahrt werden, damit sich die DNA nicht abbaut.
Ihre Forschung konzentrierte sich speziell auf das Immunsystem-Gen, bekannt als MHC.
Insbesondere für Säugetiere ist das MHC-Gensystem ein funktionelles Gen, das Tieren hilft, Krankheiten zu bekämpfen und die verschiedenen Krankheiten zu erkennen, die in das Tiersystem gelangen. Je vielfältiger die MHC-Gene sind, desto besser können sie verschiedene Arten von Krankheiten identifizieren. Und je mehr MHC-Gene ein Tier hat, desto besser können sie diese Krankheiten bekämpfen.
Was hat Ihnen die DNA über ihre Fähigkeit zur Bekämpfung von Krankheiten gesagt? Was hast du noch gefunden?
Beim Vergleich der Muster der MHC-Diversität bei Elefanten stellten wir fest, dass diese eine relativ geringere Anzahl von MHC-Genen hatten als andere Säugetiere, die kürzlich untersucht wurden. Wir fanden auch, dass eines dieser Gene besonders häufig war und in mehr als der Hälfte unserer Proben gefunden wurde. Wir glauben, dass dieses Gen so häufig geworden ist, weil es für Einzelpersonen möglicherweise von Vorteil war, um einer Krankheit zu widerstehen, die stark verbreitet war oder noch ist. Wir haben die Krankheit nicht identifiziert. Aber wir wissen zum Beispiel, dass Elefanten in Gefangenschaft von einem endotheliotropen Herpesvirus geplagt wurden, das für etwa die Hälfte der Todesfälle junger Elefanten in Zoos verantwortlich ist. Einer unserer nächsten Schritte wird der Versuch sein, zu bestimmen, ob sich das MHC auf sie auswirkt Anfälligkeit für diese Krankheit.
MHC-Gene wurden auch in die Fähigkeit anderer Säugetiere einbezogen, Personen zu erkennen, die nahe verwandt sind. Daher sind wir auch sehr daran interessiert zu untersuchen, wie Elefanten Individuen auswählen, mit denen sie sich paaren möchten, oder wie sie ihre eigenen Geschwister erkennen und so Inzucht vermeiden.
Wie schützt dies Elefanten?
Wenn wir die MHC-Schwankungsgrade von in Gefangenschaft und Wild lebenden Elefanten kennen, können wir Vorhersagen über die Art der Bedrohung treffen. Unsere neuen Erkenntnisse werden uns nicht nur dabei helfen, vorherzusagen, wie Elefanten in der Lage sind, mit solchen Schwankungen umzugehen Es gibt eine Epidemie, aber sie können uns bald helfen zu verstehen, ob Elefanten denselben Mechanismus anwenden, um die Paarung mit nahen Verwandten zu vermeiden und folglich die Inzucht zu verringern. Da ihre wild lebenden Populationen nicht nur aufgrund von Krankheiten, sondern auch aufgrund von Jagd und illegaler Wilderei alarmierend schrumpfen, können wir Politikern und Regierungsbehörden klar machen, dass wir strengere Maßnahmen gegen die Jagd und Überernte dieser Tiere benötigen. Wenn wir ein besseres Verständnis für ihre Paarungssysteme haben, können wir auch Empfehlungen abgeben, wie viele nicht verwandte oder verwandte Personen mindestens in einer Gruppe sein müssen, um Inzucht zu vermeiden. Wir können diese Informationen für bessere Managementstrategien von Wildelefantenpopulationen verwenden.
