Nur 10 Vaquita-Schweinswale überleben, aber Arten sind möglicherweise nicht dem Untergang geweiht

Der Vaquita-Schweinswal, das kleinste Meeressäugetier der Welt, steht kurz vor dem Aussterben. Zehn oder weniger Tiere leben noch im mexikanischen Golf von Kalifornien, ihrem einzigen Lebensraum. Aber eine genetische Analyse durch ein Team von UCLA-Biologen und Kollegen hat ergeben, dass die vom Aussterben bedrohte Art relativ gesund bleibt und potenziell überleben kann – wenn die illegale „Kiemennetz“-Fischerei umgehend eingestellt wird.

„Interessanterweise haben wir festgestellt, dass der Vaquita nicht durch genetische Faktoren wie schädliche Mutationen zum Scheitern verurteilt ist, die dazu neigen, viele andere Arten zu betreffen, deren Genpool auf einen ähnlichen Punkt zurückgegangen ist“, sagte Christopher Kyriazis, ein UCLA-Doktorand in Ökologie und Evolutionsbiologie und ein Co-Hauptautor der Forschung. „Die verbotene Fischerei bleibt ihre größte Bedrohung.“

Die kleinen Schweinswale, die zwischen 4 und 5 Fuß lang werden können, verfangen sich oft und sterben in den großmaschigen Kiemennetzen, die von Wilderern verwendet werden, die den Totoaba jagen, einen gefährdeten Fisch, der in einigen Ländern wegen seiner angeblichen medizinischen Eigenschaften hoch geschätzt wird. Während Mexiko das Fischen von Totoaba verboten und die Verwendung dieser Netze im Lebensraum der Vaquitas illegal gemacht hat, sagen viele, dass die Verbote nicht immer durchgesetzt werden.

Die Forscher analysierten die Genome von 20 Vaquitas, die zwischen 1985 und 2017 lebten, und führten Computersimulationen durch, um das Aussterberisiko der Art in den nächsten 50 Jahren vorherzusagen. Sie kamen zu dem Schluss, dass der Vaquita selbst bei Inzucht eine sehr hohe Chance auf Erholung hat, wenn das Kiemennetzfischen sofort eingestellt wird. Wenn die Praxis jedoch fortgesetzt wird, auch wenn sie moderat ist, sind die Aussichten auf eine Erholung weniger optimistisch.

Die Forschung wird am 6. Mai in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft.

„Im Vergleich zu anderen Arten hat der Vaquita eine höhere Chance, sich von einem extremen Populationszusammenbruch zu erholen, ohne schwerwiegende genetische Folgen durch Inzucht zu erleiden“, sagte die Co-Hauptautorin Jacqueline Robinson, eine Postdoktorandin an der UC San Francisco, die dort in Biologie promoviert hat UCLA. „Die genetische Vielfalt der Vaquitas ist nicht so gering, dass sie eine Bedrohung für ihre Gesundheit und Persistenz darstellt. Sie spiegelt einfach ihre natürliche Seltenheit wider.“

Die genetische Vielfalt ist ein Maß für die Unterschiede, die zwischen Individuen in einer Population über das Genom hinweg bestehen. Große Populationen weisen tendenziell viele Unterschiede auf, während natürlich kleinere oder dezimierte Populationen weniger aufweisen, was zu Individuen führt, die genetisch ähnlicher sind. Diese Ähnlichkeit kann oft zu einer größeren Häufigkeit schädlicher Mutationen führen, die die Bevölkerung gefährden, da Individuen mit größerer Wahrscheinlichkeit dasselbe mutierte Gen von beiden Elternteilen erben, sagte Seniorautor Kirk Lohmüller, außerordentlicher Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie und Humangenetik an der UCLA.

„Eine vorherrschende Ansicht in der Naturschutzbiologie und Populationsgenetik ist, dass kleine Populationen schädliche Mutationen ansammeln können“, sagte Lohmüller. „Unser Befund, dass der Vaquita wahrscheinlich weniger stark schädliche Mutationen in der Population versteckt hat, bedeutet jedoch, dass sie besser gerüstet sind, zukünftige Inzucht zu überleben, was ein gutes Zeichen für ihre allgemeine Genesung ist.“

Was also schützt die Vaquitas vor den genetischen Gefahren der Inzucht? Vieles davon hat damit zu tun, dass sie immer eine kleine Population in einem sehr kleinen Lebensraum an der Nordspitze des Golfs waren, sagten die Forscher. Während ihre historischen Zahlen unbekannt sind, zählte die erste umfassende Untersuchung im Jahr 1997 etwa 570 Schweinswale – eine Zahl, die in den letzten 25 Jahren stetig zurückgegangen ist, aber von Anfang an nicht groß war.

„Sie sind im Wesentlichen das marine Äquivalent einer Inselart“, sagte Robinson, der feststellte, dass die Art Zehntausende von Jahren mit geringer genetischer Vielfalt überlebt hat. „Das von Natur aus geringe Vorkommen der Vaquitas hat es ihnen ermöglicht, hochgradig schädliche rezessive Genvarianten, die sich durch Inzucht negativ auf ihre Gesundheit auswirken könnten, schrittweise zu beseitigen.“

Tatsächlich, sagte Robinson, hatten die Forscher von den 12 Meeressäugetierarten – einschließlich Vaquitas – die genetisch analysiert wurden, Vaquitas die geringste Anzahl potenziell schädlicher Mutationen.

Während das Zusammenspiel zwischen kleiner Populationsgröße, Inzucht und schädlichen genetischen Variationen komplex ist, kann der vom Team in dieser Studie verwendete Ansatz dazu beitragen, Licht in diese Dynamik zu bringen.

„Mit genomischen Datensätzen haben wir jetzt die Möglichkeit, diese Komplexität anzugehen“, sagte Robinson. „Arten können in ihrem Grad an schädlicher genetischer Variation variieren, und sie werden nicht alle auf die gleiche Weise von einer verringerten Populationsgröße oder Inzucht betroffen sein. Es gibt jetzt viele Beispiele für Arten, die sich von einem extremen Rückgang erholen.“

„Wir hoffen, dass unsere Analyse nicht nur nützlich ist, um das Potenzial für die Erholung des Vaquita aufzuzeigen“, sagte Kyriazis, „sondern auch, um einen neuartigen, auf Genomik basierenden Simulationsansatz für gefährdete Arten hervorzuheben.“

Erfreulicherweise vermehren sich die überlebenden Vaquitas im nördlichen Golf von Kalifornien aktiv und scheinen gesund zu sein. Stellnetze der Wilderer stellen jedoch weiterhin eine existenzielle Bedrohung für die Art dar, und wenn keine weiteren Maßnahmen zum Schutz der Schweinswale ergriffen werden, besteht die eindeutige Möglichkeit, dass sie aussterben. Der Verlust wäre eine große Tragödie, sagte der leitende Autor der Studie, Robert Wayne von der UCLA.

„Der Vaquita ist ein Symbol für die einzigartige Vielfalt im Golf von Kalifornien, die von John Steinbeck in seinem wunderbaren Buch ‚The Log From the Sea of ​​Cortez‘ von 1951 beschrieben wurde“, sagte Wayne, ein angesehener Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie ein Professor des Howard Hughes Medical Institute. „Sie stellt eine einzigartige evolutionäre Linie dar – es gibt nirgendwo auf der Welt eine ähnliche Art – und ihr Verlust würde das Ökosystem eines wichtigen Raubtiers berauben, das an dieses einzigartige Ökosystem angepasst ist.“

Zu den Co-Autoren gehörten Phillip Morin vom Southwest Fisheries Science Center der NOAA; Vaquita-Forscher Barbara Taylor von der NOAA und Lorenzo Rojas-Bracho; Sergio Nigenda Morales von der Advanced Genomics Unit in Irapuato, Guanajuato, Teil des mexikanischen National Laboratory of Genomics for Biodiversity; und Annabel Beichman von der University of Washington. Morales und Beichman promovierten an der UCLA und studierten bei Wayne und Lohmüller.