Wenn es um Karibus geht, denken die meisten wahrscheinlich an eine Version des Rentiers des Weihnachtsmanns. Obwohl echte Rentiere leider keine der fantastischen Eigenschaften aufweisen, die damit verbunden sind, dem Weihnachtsmann zu helfen, Geschenke auf der ganzen Welt zu liefern, sind Karibu – ihr nordamerikanisches Gegenstück derselben Art (Rangifer tarandus) – tatsächlich dafür bekannt, epische Langstrecken zu leisten Migrationen.
Trotzdem wissen das nicht alle nicht alle Karibus wandern– Karibus, die in borealen Wäldern leben, sind in der Tat hauptsächlich sesshaft. Die Dinge können noch komplizierter werden, wenn wir Populationen betrachten, in denen nur einige Karibus wandern, ein Phänomen, das als teilweise Migration.
Warum diese Verhaltensunterschiede bestehen, ist a faszinierende Forschungsfragederen Antwort für die Erhaltung wandernder Tiere von strategischer Bedeutung ist global gefährdet.
In einem kürzlich erschienene Studiehaben wir diese beiden Verhaltensweisen bei vom Aussterben bedrohten Karibus in Westkanada untersucht und die Migrationstendenz eines Karibus mit seinem genetischen Erbe in Verbindung gebracht.
Genetische Marker
Der Hauptzweck unserer Studie war es zu untersuchen, ob das Migrationsverhalten der Karibus mit der Genetik zusammenhängt. Dazu haben wir untersucht Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs), bei denen es sich um DNA-Fragmente handelt, die zunehmend von Forschern in genetischen Studien verwendet werden. SNPs sind sehr häufig und in Genen im gesamten Erbgut eines Organismus zu finden. Damit eignen sie sich besonders für Studien, die darauf abzielen, den Zusammenhang zwischen genetischen, ökologischen und Verhaltensmerkmalen zu bestimmen.
Anfangs wurden solche Marker nur für Modellarten wie Menschen und Mäuse verwendet, aber dank neuere Technologienkönnen sie heute kostengünstig im Kontext von Wildarten gewonnen und analysiert werden.
Unsere Forschungsgruppe, mit Sitz an der University of Calgary, untersuchte das Migrationsverhalten von 139 Karibus mit Funkhalsbändern in ganz Westkanada. Diese Karibus gehörten zu Populationen, die sich in verschiedenen Umgebungen befanden, von der Tundra bis zu Wäldern und Bergen. Wir untersuchten die GPS-Standorte für jedes Tier mit mehreren Ansätzen, einschließlich der Betrachtung eines individuelle Tierbewegung und saisonale Reichweiten (die Winter- und Sommergebiete, in denen die Tiere leben).
Als Ergebnis konnten wir feststellen, welche Tiere wandern und welche nicht, und stellten fest, dass Karibus in der Tundra tendenziell wandernder sind als andere und die längste Wanderung durchführen (bis zu 500 Kilometer in eine Richtung). Diese Ergebnisse unterstützten auch vorherige Studien.
Genetisches Erbe
Unser erster Schritt bestand darin, SNPs zu untersuchen und Gruppen von Individuen mit ähnlichen genetischen Merkmalen zu bestimmen. Für jedes der 139 von uns aufgespürten Karibus erhielten wir rund 30.000 SNPs. Unsere Karibu gehörten hauptsächlich entweder einer nördlichen oder einer südlichen Gruppe an, was konsistent ist vorherige Studien.
Historisch gesehen zwei Karibus genetische Linien entwickelte sich während der Eiszeiten in getrennten Gletscherrefugien (Gebiete ohne Eis, in denen Flora und Fauna überlebten), die sich nördlich und südlich der Eisdecke befanden. Die historischen nördlichen Refugien bestanden überwiegend aus Tundralebensräumen, in die Karibus wanderten, um saisonal verfügbarer Nahrung zu folgen.
Im Gegensatz dazu wurde der südliche Teil des Verbreitungsgebiets der Art von bewaldeten Umgebungen dominiert, in denen Karibus als Folge der reduzierten Saisonabhängigkeit der Ressourcen sesshaft waren. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die zur nördlichen Gruppe gehörenden Karibus mit größerer Wahrscheinlichkeit migrieren, was darauf hindeutet, dass die Migration mit der genetischen Abstammung der Karibus in Verbindung gebracht werden könnte.
Wir wollten dann wissen, ob es spezifische genetische Mutationen im Zusammenhang mit Migrationsverhalten gibt, und identifizierten folglich 57 SNPs, die mit Migration assoziiert sind. Viele dieser SNPs wurden in Genen gefunden, die die Migration bei anderen Arten beeinflussen können. Diese Gene schlossen diejenigen ein, die einschließlich regulierten Tagesrhythmus, Schlaf, Fettstoffwechsel und Hormonproduktion.
Insgesamt liefern unsere Ergebnisse erste Hinweise auf ein Paket von Ahnengenen, das allen Zuggruppen gemeinsam ist und die Migrationsneigung beeinflusst.
Menschen beeinflussen Lebensräume
Wandertiere sind dafür bekannt, die Biodiversität positiv zu beeinflussen und Ökosystem funktioniert. Bei der Ankunft an einem Zielort lagern Migranten Nährstoffe und andere Substanzen in ansässigen Gemeinschaften und Ökosystemen ab. Dies wird durch menschliche Aktivitäten beeinträchtigt, was zu einem dramatischen Rückgang der Populationen wandernder Huftiere führte. Das Verschwinden des Migrationsverhaltens wird jetzt als globale Herausforderung für den Naturschutz anerkannt, mit alarmierenden neuen Erkenntnissen für besonders bedrohte Karibus.
Sowohl vom Menschen verursachte Veränderungen der Lebensräume als auch der Klimawandel haben dazu beigetragen Karibus Rückgang. Dies neben der lokales Aussterben einiger Populationen von Bergkaribuskönnte das Verschwinden anderer ökologischer und genetischer Verhaltensweisen bedeuten.
Wenn, wie wir berichten, das Zugverhalten genetisch beeinflusst wird, könnten Karibus durch den dauerhaften Verlust des Zugverhaltens weiter beeinträchtigt werden. Das Migrationsverhalten sowie der Satz von Mutationen, die dazu beitragen, können möglicherweise nicht einfach wiederhergestellt werden, wenn es einmal verloren gegangen ist.
Genetische Mutationen, insbesondere solche, die vorteilhaft sind, treten auf evolutionäre Zeitrahmen die mit dem schnellen Niedergang der Karibu nicht vereinbar sind. Angesichts des raschen Rückgangs ist es unwahrscheinlich, dass neue Mutationen, einschließlich solcher, die die Migration beeinflussen, auftauchen.
Dieser Verlust könnte vielleicht mit dem abgewendet werden Erhaltung saisonaler Lebensräume für Karibus– eine Strategie, die die Migration erleichtern und Karibus eine bessere Chance geben würde, die Persistenz der Population zu bekämpfen.
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