Die Entdeckung einer einsamen kleinen weiblichen Schildkröte im Jahr 2019, die auf einer der unzugänglichsten Inseln der Galapagos-Inseln lebt, hat Evolutionsbiologen verblüfft. Nur eine weitere Schildkröte, ein großes Männchen, das 1906 entdeckt wurde, wurde jemals auf Fernandina Island gefunden, einer isolierten Insel am westlichen Rand des ikonischen Archipels.
Ein Vergleich der Genome von Fernanda (wie Forscher die kürzlich entdeckte 50-jährige Schildkröte nennen) und dem männlichen Exemplar des 20. Jahrhunderts, das jetzt in der California Academy of Sciences aufbewahrt wird, ergab, dass die beiden Tiere eng miteinander verwandt sind, was die Zahl der bekannten verdoppelt Mitglieder von Chelonoidis phantasticus, berichten Forscher der Yale University am 9. Juni in der Zeitschrift Kommunikationsbiologie.
Aber die Entdeckung hat viele weitere Fragen aufgeworfen.
„Große Mengen der Genome sind bei den beiden Tieren ähnlich, aber den Prozess, der erklärt, wie das passiert ist, wissen wir einfach nicht“, sagte Adalgisa Caccone, leitende Forscherin und Dozentin am Department of Ecology & Evolutionary Biology in Yale und Seniorautorin des Studiums. „Dies zeigt auch, wie wichtig es ist, Museumssammlungen zu nutzen, um die Vergangenheit zu verstehen.“
Laut Galapagos Conservancy, einer in den USA ansässigen gemeinnützigen Organisation, wird angenommen, dass es auf den Galapagos-Inseln 15 verschiedene Arten von Riesenschildkröten gibt.
Der neue Fund zeigt deutlich, dass die beiden auf Fernandina Island gefundenen Schildkröten zu ihrer eigenen Abstammungslinie gehören und enger miteinander verwandt sind als mit jeder anderen Art von Galapagos-Schildkröten, deren Anzahl seither um 85 % bis 90 % zurückgegangen ist Anfang des 19. Jahrhunderts, hauptsächlich aufgrund der Ankunft von Walfängern und Piraten, die sie für Nahrung töteten.
„Der Fund eines lebenden Exemplars gibt Hoffnung und eröffnet auch neue Fragen, da noch viele Geheimnisse offen sind“, sagte Caccone, Mitglied der Fakultät für Künste und Wissenschaften in Yale. „Gibt es auf Fernandina noch mehr Schildkröten, die zurück in Gefangenschaft gebracht werden können, um ein Zuchtprogramm zu starten?
Es wurde angenommen, dass die Schildkröten von Fernandina Island durch Vulkanausbrüche auf der Insel zum Aussterben getrieben wurden, darunter etwa 25 in den letzten zwei Jahrhunderten. Vegetationsgebiete, so haben Wissenschaftler theoretisiert, wurden durch Lavaströme reduziert.
Der Galapagos-Nationalpark und die Galapagos Conservancy planen, die Insel Fernandina nach Verwandten von Fernanda zu durchsuchen, in der Hoffnung, die Art zu erhalten. Das Vorhandensein zusätzlicher Schildkrötenkot und -spuren deutet darauf hin, dass sie möglicherweise mehr Tiere auf der Insel finden, sagte Caccone. Wenn mehr Schildkröten gefunden werden, könnten Naturschützer ein Zuchtprogramm in Gefangenschaft starten, sagte sie.
Die Entschlüsselung der evolutionären Beziehung zwischen den beiden Fernandina-Schildkröten könnte schwieriger sein. Zum einen sehen sie sehr unterschiedlich aus. Das männliche Exemplar hat einen großen und hervorstehenden Panzer, der für Sattelschildkröten charakteristisch ist, während Fernanda einen kleineren, glatteren Panzer hat. Caccone glaubt, dass dieser Formunterschied möglicherweise auf ein verkümmertes Wachstum als Folge der begrenzten Nahrungsmöglichkeiten zurückzuführen ist.
Und obwohl die Genome der beiden Tiere sehr ähnlich sind, entdeckten die Forscher Unterschiede in den Mitochondrien, dem energieproduzierenden Teil der Zellen, die von der Mutter weitergegeben werden. Da die mitochondriale DNA von der Mutter geerbt wird, ist es laut Caccone möglich, dass Fernanda ein Hybrid ist, der Nachkomme eines Chelonoidis phantasticus-Männchens und eines C. nigra-Weibchens, einer inzwischen ausgestorbenen Art von der Insel Floreana, dem größeren Nachbarn von Fernandina. Es ist bekannt, dass Menschen verschiedene Schildkrötenarten wie C. nigra zwischen den Galapagos-Inseln bewegt haben – einschließlich der Insel Isabela, wo viele Hybriden zwischen der endemischen Art C. becki und der ausgestorbenen C. nigra gefunden wurden. Es ist möglich, dass ein C. nigra-Weibchen in ähnlicher Weise seinen Weg nach Fernandina fand und sich mit einem Männchen von C. phantasticus paarte und seine mitochondriale DNA all ihren Nachkommen hinterließ.
Caccone glaubt, dass das Männchen, das jetzt im kalifornischen Museum untergebracht ist, wahrscheinlich ein echter Vertreter der ursprünglichen Art ist. Aber um dieses neue Rätsel zu lösen, sagte sie, müssen mehr Schildkröten von Fernandina gefunden werden.
An diesen und weiteren Fragen werden Evolutionsbiologen in den kommenden Jahren arbeiten.
„Diese Schildkröten sind die größten kaltblütigen terrestrischen Pflanzenfresser der Erde und spielen eine sehr wichtige ökologische Rolle“, sagte Caccone. „Ihr Schutz ist also nicht nur wegen ihres Kultstatus wichtig, sondern auch, weil sie ein wichtiger Faktor für die Stabilität des Ökosystems auf Galapagos sind.
„Es gibt immer noch vieles, was wir nicht wissen, und was wir lernen, wird eine Anleitung geben, um sie und mit ihnen den zerbrechlichen und einzigartigen Ort auf der Erde, den sie ihr Zuhause nennen, zu schützen.“
Evelyn L. Jensen et al, Die Galapagos-Riesenschildkröte Chelonoidis phantasticus ist nicht ausgestorben, Kommunikationsbiologie (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-03483-w