Genomstudie gibt Hoffnung für den vom Aussterben bedrohten Orientalischen Storch

Eine neue Genomstudie des gefährdeten Orientalischen Storchs zeigt, dass die genetische Gesundheit der Population immer noch überraschend gut ist, mit hoher genetischer Vielfalt und geringem Inzuchtniveau. Dies ist bei den meisten gefährdeten Artenpopulationen ein ungewöhnlicher Befund, was es schwieriger macht, diese Arten vor dem Aussterben zu retten.

Trotz des vom Menschen verursachten Rückgangs der Anzahl orientalischer Störche geben die Ergebnisse einer neuen Studie Hoffnung auf das langfristige Überleben der Art und geben eine klare Richtung zur Rettung dieses großartigen Vogels vor. Es müssen entschiedene Maßnahmen zum Schutz seiner Lebensräume ergriffen werden, insbesondere entlang seiner Migrationsroute.

Die Arbeit erscheint In GigaScience.

Der Wildbestand des Orientalischen Storchs (Ciconia boyciana) ist im letzten Jahrhundert rapide zurückgegangen. Klimawandel, Waldbrände, Jagd und die Ausweitung von Landwirtschaft, Industrie und anderen menschlichen Aktivitäten bedrohen die Art, die von der Weltnaturschutzunion als gefährdet eingestuft wird.

In der Studie sammelten die Forscher genomische Informationen über den Orientalischen Storch und verglichen die Ergebnisse mit anderen Zug- und Nichtzugvögeln. Die Arbeit wird dazu beitragen, die genetische Gesundheit der schrumpfenden Population zu beurteilen und gibt auch einen Einblick in Gene, die möglicherweise an dem atemberaubenden Langstreckennavigationsverhalten des Orientalischen Storchs beteiligt sind: Dieser große Watvogel in Feuchtgebieten brütet im Fernen Osten Russlands Nordostchina und wandert im Herbst zum Überwintern in die Bohai-Bucht und den Poyang-See im Unterlauf des Jangtsekiang.

Unter der Leitung eines Forschungsteams der Northeast Forestry University (China) mit Mitarbeitern aus Harbin, Shenyang, der Zhejiang-Universität und der Inneren Mongolei stellten die Wissenschaftler zunächst ein hochwertiges Referenzgenom des Orientalischen Storchs zusammen und sequenzierten die Genome von 29 wilden Orientalischen Störchen 15 gefangene Personen. Darüber hinaus sammelten sie für eine vergleichende Analyse Daten zur Sequenzierung des gesamten Genoms einer in Gefangenschaft lebenden Person in Japan und den Vereinigten Staaten.

Dr. Tianming Lan, einer der an der Studie beteiligten Wissenschaftler, erklärt, warum ihn diese Art so fasziniert: „Der Orientalische Storch ist sowohl im Flug als auch am Boden einer der elegantesten Vögel, die ich je gesehen habe, und das.“ Der Vogel weist viele faszinierende Merkmale auf, darunter seine Langstreckenwanderung und seine „schnabelklackernde“ Kommunikation. Allerdings handelt es sich bei diesem wunderschönen Vogel um eine vom Aussterben bedrohte Art, was uns dazu angeregt hat, diese genomische Erhaltungsstudie durchzuführen.“

Die genomischen Daten zeigen, dass die Zahl der Orientalischen Störche im letzten Jahrhundert zwar erheblich zurückgegangen ist, die genetische Vielfalt wildlebender und in Gefangenschaft gehaltener Populationen jedoch immer noch hoch und das Inzuchtniveau gering ist. Dies steht im Gegensatz zu vielen anderen vom Aussterben bedrohten Populationen, bei denen häufig eine geringe genetische Vielfalt und häufige Inzucht beobachtet werden. Das kann den drohenden Untergang einer Art signalisieren, da Diversitätsverlust und Inzucht genetische Störungen verstärken und die Immunität sowie die allgemeine Gesundheit beeinträchtigen können, wodurch bereits schwindende Populationen noch anfälliger für das Aussterben werden.

Für den Orientalischen Storch sind die Aussichten zumindest aus genetischer Sicht besser. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Wildpopulation bei geeigneten Erhaltungsmaßnahmen ein hohes Potenzial für eine genetische Verjüngung haben könnte. Dr. Lan ist daher recht optimistisch.

„Mit der Verringerung menschlicher Eingriffe und Schäden an ihren Lebensräumen und Migrationsrouten erwarten wir eine schnelle Erholung der Population“, sagt er.

Die Autoren spekulieren, dass der wandernde Lebensstil dazu beitragen könnte, die genetische Vielfalt innerhalb der gesamten Population im Vergleich zu anderen gefährdeten Arten, die geografisch isoliert sind, hoch zu halten.

Um das Migrationsverhalten des Orientalischen Storchs besser zu verstehen, untersuchten die Autoren die Genome auch auf Signale von Genen, die möglicherweise durch natürliche Selektion im Zusammenhang mit ihrer Langstreckenwanderung begünstigt wurden.

„Verhaltensweisen sind im Allgemeinen komplexe biologische Merkmale, die normalerweise durch viele Gene und Signalwege reguliert werden“, sagt Dr. Lan, „und die schnelle Entwicklung der Sequenzierung und der entsprechenden bioinformatischen Methoden ermöglichen es uns, uns auf eine Reihe von Genen zu konzentrieren, die möglicherweise dafür verantwortlich sind.“ sein Migrationsverhalten.“

Um das Zugverhalten besser zu verstehen, verglichen die Wissenschaftler auch Genome von Nichtzugvogelarten und anderen Zugvögeln.

Es ist beispielsweise bekannt, dass die Population der Wanderfalken, die über große Entfernungen wandern, einer Selektion durch eine bestimmte Variante eines Gens namens ADCY8 unterzogen wurde, das wiederum gedächtnisbezogene Gene reguliert. In der neuen Studie über das Genom des Orientalischen Storchs stellten die Autoren außerdem fest, dass ADCY8 zu den Genen gehörte, die einem Selektionsdruck ausgesetzt waren, was ein weiterer Hinweis auf eine wesentliche Rolle dieses Gens bei der Entwicklung der Fernwanderung ist.

„Obwohl die Ergebnisse dieser Studie möglicherweise noch nicht ausreichen, um das Migrationsverhalten vollständig zu erklären, glauben wir, dass die Entwicklung der Genomik weiterhin die detaillierte Untersuchung dieses Verhaltensmerkmals erleichtern wird“, schließt Dr. Lan.

Die Arbeit hier wird hoffentlich zu neuen Zielen mit spezifischen Richtlinien zur Rettung des Orientalischen Storchs führen, indem der menschliche Einfluss auf seine Lebensräume verringert wird, insbesondere entlang seines Wanderwegs, wo der größte Überlebensdruck auf diese Art ausgeübt wird.