Für Naturschutzwissenschaftler liegt der Beweis nicht im Pudding, sondern in der Kacke. Es stellt sich heraus, dass wild lebende Zebras wichtige Hinweise auf ihren Stresslevel in Form von Kot hinterlassen haben, und Forscher beginnen nun, diese stechenden Datenmengen zu entschlüsseln, um wichtige Hinweise auf das Wohlbefinden der Tiere zu erhalten.
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„Mit Poop können wir in das Innere des Tieres eindringen“, sagt Rachel Santymire, Direktorin des Davee-Zentrums für Epidemiologie und Endokrinologie im Lincoln Park Zoo in Chicago. "Ich sage immer, sie können mich nicht anlügen."
Poop-Scooping hat sich vor allem bei Kap-Zebras als nützlich erwiesen, einer einst prekären, vom Aussterben bedrohten Art, die heute auf den östlichen und westlichen Kaps am südlichen Ende des Kontinents lebt. Verglichen mit ihren Cousins und Cousinen, den bevölkerungsreicheren Zebras, sind sie dünner, haben schmalere Hufe und haben ein markantes, strichcodeähnliches Streifenmuster auf dem Rücken.
Ihr ungewöhnliches Aussehen hat sie jedoch in Schwierigkeiten gebracht.
Zwischen 1960 und 1980 versanken die Populationen dank der Zerstörung von Lebensräumen, dem Fechten und der unregulierten Jagd nach ihren unverwechselbaren Fellen. Am tiefsten Punkt schrumpfte die Population auf nur 80 Tiere, die auf drei verschiedenen Berggipfeln gestrandet waren. Trotz der Erholung in den letzten Jahren sind die Wissenschaftler unsicher, ob die derzeitigen Zahlen neuen Belastungen standhalten können, einschließlich der Zerstörung von Lebensräumen aufgrund menschlicher Entwicklung und eines sich ändernden Klimas, das ihre letzten Aufenthalte in ungeeignete Lebensräume verwandeln könnte.
Um den Erfolg vergangener Erhaltungsbemühungen zu verfolgen, analysieren Biologen jetzt Zebra Poop auf Hormone, die auf ein hohes Maß an Stress hinweisen. Insbesondere Glukokortikoidhormone können dazu beitragen, Stressreaktionen bei Tieren zu regulieren, die Einfluss darauf haben, ob sie kämpfen oder fliehen. Spuren dieser Biochemikalien können in Kot, Haut, Nägeln und Haaren gefunden werden - nicht nur in Zebras, sondern auch bei Menschen und den meisten anderen Säugetieren.
Das Cape Mountain Zebra, bekannt für sein markantes, barcodeähnliches Streifenmuster. (Jessica Lea / Universität von Manchester) Forscher haben sicherlich schon früher poop verwendet, um den Stress von Tieren zu bestimmen. Bisher hat jedoch noch niemand Stresshormone verwendet, um Tiere in einer Population zu vergleichen oder den relativen Stress zwischen Populationen, die in verschiedenen Lebensräumen leben, zu vergleichen, so Susanne Shultz, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Universität von Manchester für Evolutionsbiologie einer der Koautoren einer kürzlich in Functional Ecology veröffentlichten Studie.
Angesichts der Menge an Langzeitdaten über die Bevölkerung, die Forscher über sie haben, und ihres bemerkenswerten Comebacks könnten Kap-Zebras das perfekte Thema sein.
Heute leben zwischen 4.000 und 5.000 Menschen in freier Wildbahn, verteilt auf 75 verschiedene Populationen. Dies ist zum Teil der Gründung des Mountain Zebra National Park im Jahr 1937 zu verdanken, der einige der letzten verbliebenen Savannen im Süden des Landes schützen soll. Etwa 95 Prozent davon stammen jedoch aus einer von drei Populationen, die die schwierigen Zeiten des 20. Jahrhunderts überstanden haben. Dies bedeutet, dass sie eine geringe genetische Vielfalt aufweisen und leichter durch Krankheiten ausgelöscht werden könnten.
(Interessanterweise kann die Wiederaufnahme der Jagd, die seit der Aufnahme der Art in das Übereinkommen über den internationalen Handel mit gefährdeten wildlebenden Tier- und Pflanzenarten im Jahr 2016 in begrenzter Zahl gestattet ist, zu ihrer Genesung beitragen. Einige Landbesitzer ziehen es möglicherweise vor, diese zu behalten lebensfähige Populationen auf ihrem Land mit der Idee, einige der Tiere für die Trophäenjagd zu verkaufen. Aufgrund ihres markanten Streifenmusters sind sie wertvoller als Zebrahäute.
Darüber hinaus sagt Shultz, dass es einigen möglicherweise nicht gut geht, weil sie in einen suboptimalen Lebensraum verbannt wurden. "Sie haben im Grunde eine zunehmende Trockenheit aufgrund von mehr Buschland" - die in einigen Teilen Südafrikas üblichen Waldökosysteme - "für sie, die für Zebras einen schlechten Lebensraum darstellen", sagt sie. Der Klimawandel könnte das Problem weiter verkomplizieren, sagt Shultz, da Regenfälle in der Region weniger vorhersehbar werden, was sich auf den geeigneten Lebensraum für Zebras auswirken kann.
"Es wird vermutet, dass das Bergzebra eher dort sein möchte, als dass das Bergzebra dort zurückbleibt", sagt sie. "Was wie ein gutes Ergebnis scheint, ist möglicherweise nicht so gut, wie wir denken."
Shultz und ihre Kollegen nutzten Poop-Samples, um den Erfolg der Managementbemühungen in Echtzeit zu verfolgen. Ab 2011 unternahmen sie innerhalb von zwei Jahren sechs Probenahmen in sechs verschiedenen Populationen. Sie untersuchten den Poop auf Glukokortikoidhormone und die Männchen auf den Testosteronhormonspiegel, um die männliche Gesundheit zu überprüfen, und verglichen ihre Ergebnisse mit allgemeinen Arteninformationen.
In den Populationen, die sich gut entwickelten, fanden sie nur in der Paarungszeit einen hohen Testosteronspiegel und nur in der kalten Jahreszeit einen hohen Stress. Aber in den kämpfenden Populationen hatten die Tiere ein konstanteres Testosteron- und Stressniveau. „Sie hatten im Grunde nie eine Pause. Über den Zeitraum von zwei Jahren zeigten sie Hinweise auf chronischen Stress “, sagt Shultz.
„Die Schlussfolgerung ist, dass Sie die Tiere physiologisch belasten, wenn Sie Tiere in Lebensräumen haben, die nicht über ausreichende Ressourcen verfügen. Aber auch wenn die Bevölkerungsstruktur unausgewogen ist, bedeutet dies zusätzlichen Stress ", sagt sie. Shultz fügt hinzu, dass die Tiere auch einem starken männlichen Wettbewerb ausgesetzt sind, der die weibliche Fortpflanzung beeinträchtigen und zu mehr Belästigung von Frauen und häufigen Umsätzen führen kann von Hengsten in Zuchtgruppen.
Das Verfolgen von Stressreaktionen mithilfe von Poop ist ein entscheidender Faktor, da es nicht invasiv ist und die Rohstoffe nicht gerade schwer zu beschaffen sind, sagt Santymire, der nicht an der kürzlich durchgeführten Studie beteiligt war. Shultz und ihre Co-Autoren haben es sehr gut geschafft, Personen anhand von Poop-Samples zu verfolgen, fügt sie hinzu. "Sie haben über die Zeit nachgesehen, sie haben für einzelne kontrolliert und sie haben wirklich den saisonalen Effekt, also den Ernährungseffekt, kontrolliert, indem sie die Feuchtigkeit im Kot kontrolliert haben", sagt sie.
Vor ein paar Jahren hat Santymire - dessen Kollegen sie als „Dr. Poop “- veröffentlichte auch eine Poop-Studie, in der untersucht wurde, wie sich erhöhte Raubtiere und Konkurrenz auf die Gesundheit und die Reproduktionsrate von schwarzen Nashörnern in Südafrika auswirkten. Sie und ihre Kollegen beginnen nun jedoch, nicht mehr Kot zu verwenden, sondern Keratin aus Klauen oder Nägeln und sogar Schlangenhäuten, die ihrer Meinung nach besser zur Bestimmung des chronischen Stresslevels geeignet sind.
Da sich die biochemischen Rückstände in diesen Materialien von Tag zu Tag weniger verändern, können diese Proben genauere Messergebnisse liefern, sagt sie. Für Shultz ist es jedoch eine glänzende Zukunft, alle Arten von Tieren - nicht nur Zebras - mit Kot zu versorgen.
"Das Zebra ist ein wirklich guter Testfall, da wir Langzeitdaten haben", sagt sie. Aber "die Idee ist, dieses Konzept mit dieser Art zu beweisen."
