Mitchell, S. M., L. K. Muehlbauer & S. Freedberg (2016): Nuclear introgression without mitochondrial introgression in two turtle species exhibiting sex-specific trophic differentiation. – Ecology and Evolution 6(10): 3280-3288.
Nukleäre Introgression ohne mitochondriale Introgression bei zwei Schildkrötenarten, die eine geschlechtsspezifische Trophische-Differenzierung zeigen.
DOI: 10.1002/ece3.2087 ➚
Graptemys pseudogeographica,
© Hans-Jürgen Bidmon
Trotz des Vorkommens von Reproduktionsbarrieren zwischen Arten wurde häufig bei einer breiten Spanne von Spezies der Genaustausch (Introgression, Hybridisierung) zwischen den Arten dokumentiert. Vergleichende Musteranalysen von genetischen Introgressionen bei den Elternarten beiderlei Geschlechts versus der Muster die nur bei den Müttern zu beobachten sind können Aufschluss darüber geben, ob geschlechtsspezifische Barrieren für den Genfluss zwischen zwei Arten bestehen. Die Hybridisierung wurde für die Süßwasserschildkröten Graptemys geographica und G. pseudogeographica, die ihr Verbreitungsgebiet meist sympatrisch besiedeln, belegt. Allerdings kann man beide Arten nur im weiblichen Geschlecht voneinander unterscheiden, da weibliche G. geographica große Köpfe und Kiefer haben, im Vergleich zu den klein und schmalköpfigen G. pseudogeographica-Weibchen. Wenn nun die Hybridweibchen eine intermediäre Morphologie aufweisen würden, könnten sie weniger erfolgreich bei der Nutzung der elterlichen Nahrungsgründe sein, was dazu führen könnte, dass es zu einer Begrenzung bei der Introgression mütterlicherseits vererbter molekularer Marker aber nicht bei den biparental vererbten molekularen Markern kommt. Wir machten eine Gegenüberstellung von Gensequenzdaten und den Daten aus einer Stabilen-Isotopenanalyse und untersuchten damit die geschlechtsabhängige Introgression im Vergleich zur trophischen Aufteilung der Nahrung bei sympatrisch vorkommenden Populationen von G. geographica und G. pseudogeographica. Wir beobachteten dabei eine Introgression von G. pseudogeographica-Markern in G. geographica an drei nukleären Positionen (Genloci) allerdings nicht bei den mitochondrialen Locus. Die Analyse der ∂(15)N und ∂(13)C war im Einklang mit der Artdifferenzierung in Bezug auf deren trophische Nischen bei den Weibchen, nicht aber bei den Männchen. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass ökologische Unterschiede zwischen den Weibchen vermutlich die Möglichkeiten zum genetischen Austausch (Genfluss) in diesem System einschränken.
Graptemys geographica,
© Grégory Bulté
Kommentar von H.-J. Bidmon
Eine schöne Arbeit die zeigt, dass hier von den Weibchen eine Haupt-Introgressionsrichtung vorgegeben wird. Das liegt daran, dass die großköpfigen G. geographica-Weibchen eine andere sprich größere Nahrung (Schnecken, Muscheln) nutzen können als die schmalköpfigen G. pseudogeographica-Weibchen, die eher in der trophischen Nische also im Mikrohabitat der kleineren Männchen kleinere Beute machen müssen. Dabei tritt also eine Situation ein, bei der G. geographica-Männchen eben häufiger Kontakt zu G. pseudogeographica-Weibchen haben als umgekehrt. Allerdings zeigt uns dieses Beispiel auch sehr schön welchen Einfluss die Umweltbedingungen – wie in diesem Fall die Nahrungsverfügbarkeit – sowohl die ökologische Einnischung wie auch die größenabhänge Beuteverfügbarkeit Artendifferenzierung prägen. Daraus lässt sich auch schließen, dass Veränderungen in einem solchen System relativ schnell zu einer Verschiebung der Situation führen können, zum Beispiel wenn fremde invasive Muschelarten einwandern. Hierbei wird auch klar welche Vorteile dabei die Flexibilität im Genfluss bietet, um sich verändernden Nahrungsressourcen anzupassen. In diesem Lebensraum scheint es aber so zu sein, dass es eben für diese sympatrische Co-Existenz genug Nahrungsressourcen gibt, da ja Männchen beider Arten sehr viel kleiner als die Weichen bleiben und sich auch ernähren können müssen. Zwischen ihnen kommt es ja auch zu keiner nukleären Genflussdifferenzierung, da der Umwelt- oder nahrungsgrößenabhängige Selektionsdruck völlig fehlt. Die Frage die sich daraus ergibt kann doch nur lauten, was lernen wir aus solchen Beobachtungen in Bezug auf unser Arterhaltungsmanagement. Ja und da wir ja alle nicht wissen in welche Veränderungen (Umweltveränderungen) dieser Planet und seine Kontinente driften, sollten wir uns sehr wohl überlegen wie wir in Bezug auf die Arterhaltung eingreifen wollen. Ich für meinen Teil kann nur dafür plädieren alles zu unterlassen, was den Genfluss und das Anpassungspotential einschränken würde. Denn sowohl abiotische Faktoren wie auch vom Menschen vorgenommene Veränderungen in der Umwelt führen ständig und weltweit zu Verschiebungen in Fauna und Flora und somit auch in Bezug auf die Nahrungsverfügbarkeit in so genannten trophischen Netzwerken (zu Neudeutsch: Foodwebs) denen sich Arten, wenn sie überleben wollen, anpassen können müssen. Da sich unsere Arterhaltungsspezialisten aber meist nur auf ganz bestimmte Arten konzentrieren und dabei oft so fokussiert vorgehen, dass sie diese wenn überhaupt schon bekannt ökologisch-trophischen Beziehungen kaum mit einbeziehen, ist es fast vorprogrammiert, dass es zu größeren Problemen kommt wenn wir dabei auch noch aus falschverstandener Arterhaltungsmanie den Arten auch noch die Möglichkeiten zur Aufrechterhaltung eines möglichst hohen auch über Artgrenzen hinweg reichenden Genflusses einschränken würden. Sowas kann man zwar in der Tierhaltung machen, sollte es aber tunlichst in der freien Natur unterlassen. Es sei denn man will keine freie Natur mehr sondern nur noch gemanagte Landschaft. Wenn aber letzteres das Ziel sein sollte, dann sollten wir es auch klar aussprechen, denn dann könnten wir uns sogar viel Geld und Ärger ersparen. Zumindest könnte man sich dann auch den schizophrenen Luxus ersparen dort Landschaftsschutzgebiete auszuschildern wo man fast ganzjährig die intensive Nutzung von Agrarflächen einschließlich Gülle- und Hühnermistimport aus den Niederlanden – wie hierzulande praktiziert – beobachten kann.
Galerien
Graptemys geographica – Landkarten-Höckerschildkröte
Graptemys pseudogeographica – Falsche Landkarten-Höckerschildkröte