Der Vergleich der Genetik und Umsiedlungsmuster von „Haben“ und „Habennichtsen“ zwischen zwei Populationen bedrohter Klapperschlangen hat eine neue Methode hervorgebracht, wissenschaftliche Landschaftsdaten zu nutzen, um die Naturschutzplanung zu leiten, die den „Habennichtsen“ eine bessere Chance geben würde überleben.
Die Studie deutet darauf hin, dass eine Ansammlung von sechs relativ nah beieinander liegenden, aber isolierten Populationen östlicher Massasauga-Klapperschlangen im Nordosten von Ohio ihre Zahl erhöhen könnte, wenn strategische Änderungen an Landstrichen zwischen ihren Heimatgebieten vorgenommen würden. Die Ergebnisse haben zum erfolgreichen Antrag auf Bundesfinanzierung von Immobilienkäufen beigetragen, um einige dieser vorgeschlagenen Landschaftsveränderungen zu verwirklichen.
Die Wiederverbindung dieser Populationen könnte nicht nur dazu beitragen, den Status der östlichen Massasaugas wieder in einen nicht bedrohten Zustand zu versetzen, sondern auch einen blühenden Lebensraum für andere Beute- und Raubtierarten schaffen, die in ihrem Überleben bedroht sind – und zwei große Naturschutzbedenken erfüllen, sagen Forscher.
„Wir schützen nicht nur Massasaugas – wir schützen alles andere, was dort ist“, sagte H. Lisle Gibbs, Professor für Evolution, Ökologie und Organismusbiologie an der Ohio State University und leitender Autor der Studie. „Obwohl wir uns auf diese Art konzentrieren, hat der Schutz des Lebensraums all diese Nebeneffekte.“
Die Forschung wurde kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Ökologische Anwendungen.
Östliche Massasauga-Klapperschlangen leben in abgelegenen Gebieten im Mittleren Westen und Osten Nordamerikas und wurden 2016 aufgrund des Verlusts und der Fragmentierung ihres Feuchtgebietslebensraums gemäß dem Endangered Species Act als bedroht eingestuft.
Diese Studie umfasst zwei bekannte Gruppen östlicher Massasaugas in Ohio: Das Killdeer Plains Wildlife Area im Norden von Zentral-Ohio, Heimat einer der genetisch vielfältigsten und größten Populationen des Landes, die zu Tausenden zählt, und sechs kleine, separate Populationen der östlichen Massasaugas drängten sich im Ashtabula County nahe beieinander.
Der Co-Autor der Studie, Gregory Lipps, ein Feldbiologe am Bundesstaat Ohio, hat die Gruppen im Nordosten Ohios jahrelang untersucht. Bundesbeamte sagten ihm einmal, die Populationen seien zu klein, um lebensfähig zu sein – aber der genetische Teil dieser Studie zeigte, dass die Populationen einst miteinander verbunden waren und eine zweite Chance zum Wiederaufbau verdienen.
„Also arbeiten wir jetzt daran, sie wieder zu verbinden, um sie wieder zu einer lebensfähigen Population zu machen, die groß genug ist, um sich selbst zu erhalten, selbst wenn Störungen auftreten, die zu Schwankungen der Populationen führen“, sagte Lipps.
Erstautor Scott Martin, der diese Arbeit als Ph.D. Student in Gibbs‘ Labor, hatte zuvor Genome von 86 Schlangen aus den sechs fragmentierten Standorten im Nordosten von Ohio sequenziert. Für einen genetischen Vergleich in dieser neuen Studie erfasste und sammelte das Team Blutproben von 109 Schlangen, die am Standort Killdeer Plains zusammenleben. Die genetische Analyse, kombiniert mit der Lage der Schlangen zum Zeitpunkt des Fangs, zeigte, dass die Schlangen, die an fragmentierten Orten im Nordosten von Ohio lebten, sehr entfernt miteinander verwandt waren und sich vor mindestens drei Generationen nicht mehr vermischten.
„Als wir wussten, dass sie sich nicht zu bewegen schienen, stellt sich die eigentliche Frage, warum sie sich nicht bewegen? Die Entfernung ist nicht so groß – also konzentrierten wir uns darauf, herauszufinden, was sie davon abhielt, miteinander verbunden zu werden“, Martin sagte.
Frühere Untersuchungen hatten gezeigt, wie weit eine männliche östliche Massasauga-Schlange sicher reisen könnte, um einen Partner zu finden und an einem neuen Ort eine Familie zu gründen. GPS- und genetische Daten aus den Populationsproben der Killdeer Plains und des Nordostens von Ohio zeigten, wie viel Bewegung unter verwandten Schlangen in einer erfolgreichen Gruppe üblich war und wie ungewöhnlich die Umsiedlung unter Schlangen war, die in fragmentierten Lebensräumen lebten. Martin hatte die Idee, alle Daten zu kombinieren, um zu sehen, was an den Landschaften in den beiden Regionen anders war – und was die Umsiedlung von Schlangen in den Ashtabula County-Gruppen stören könnte.
„Es schien um spezifische Merkmale des Lebensraums zu gehen“, sagte Martin. „Wenn sich die Schlangen im Nordosten von Ohio so weit bewegen würden, wie wir es erwarten würden, basierend auf der Art und Weise, wie sich die Killdeer-Schlangen bewegen, und Daten über die Reichweite der Arten, sollten sie in der Lage sein, sich zwischen diesen kleinen Orten zu bewegen. Und doch, wenn wir uns das ansehen Genetik und verwenden Sie Stammbäume, um zu sehen, ob es eine Zucht zwischen den Standorten gibt, es gibt einfach keine.“
Unter Verwendung von Landschaftskarten erstellten die Forscher Modelle aus den Daten, die den „Widerstandswert“ verschiedener Landschaftsmerkmale detailliert aufzeigten, die die Bewegung der Schlangen aus dem Nordosten von Ohio bei der Partnersuche entweder unterstützen oder behindern würden. Waldgebiete, Ackerland sowie Straßen und Wohnsiedlungen – auch als undurchlässige Oberflächen bezeichnet – erwiesen sich als Haupthindernisse für die Umsiedlung von Schlangen. Nasse Prärien sind der ideale Lebensraum für östliche Massasaugas.
„Sie können sich zwei Schlangen im selben Lebensraum vorstellen, die wahrscheinlich genetisch sehr ähnlich sind, weil sie sich leicht bewegen können. Und dann haben Sie in dieser anderen Region zwei Schlangen nahe beieinander, aber auf beiden Seiten einer vierspurigen Autobahn, und sie wird genetisch anders sein, weil sich Schlangen nicht über diesen Highway bewegen, und im Laufe der Zeit sind sie auseinandergegangen“, sagte Martin.
„Das bedeutet, dass eine Autobahn einen hohen Widerstandswert und ein offenes Feld einen sehr niedrigen Widerstandswert hätte.“
Diese Ergebnisse und Lipps langjährige Arbeit mit Landbesitzern im Nordosten von Ohio und zahlreichen Naturschutzbehörden halfen Ohio und Michigan bei der Beantragung und dem Erhalt eines Zuschusses in Höhe von 2,3 Millionen US-Dollar vom US Fish and Wildlife Service, um Land zu erwerben, das den östlichen Massasaugas in beiden Bundesstaaten zugute kommt.
„Für mich ist dies ein klares Beispiel dafür, wo die Grundlagenforschung des Bundesstaates Ohio praktische Ergebnisse hervorgebracht hat, die dann direkt zum Schutz der Tierwelt in Ohio verwendet wurden – mit anderen Worten, das Erreichen eines der Ziele einer Landstipendieneinrichtung, nämlich um den Bürgern des Staates nützliches, praktisches Wissen von Wert zu vermitteln“, sagte Gibbs.
William Peterman, School of Environment and Natural Resources at Ohio State, war ebenfalls Co-Autor dieser Studie.
Mehr Informationen:
Scott A. Martin et al., Ableitung der Populationskonnektivität bei östlichen Massasauga-Klapperschlangen ( Sistrurus catenatus ) unter Verwendung von Landschaftsgenetik, Ökologische Anwendungen (2022). DOI: 10.1002/eap.2793