Der Iberische Luchs (Lynx pardinus) gehört zu den am meisten gefährdeten Katzenarten der Welt und um eines der Säugetiere, deren Genom nur eine sehr geringe Diversität aufweist, was dem Luchs nur wenig Raum gibt, sich an veränderte Bedingungen anzupassen. Die neuen Forschungsergebnisse sollen neue Wege für weitere Untersuchungen und nicht zuletzt den Erhalt der seltenen Tiere öffnen.
Iberischer Luchs – isoliert seit Jahrhunderten
Die Wege des Iberischen Luchses begannen sich vor etwa 300.000 Jahren von denen des Europäischen Luchses zu trennen. Immer wieder einmal traf man insbesondere in der Zeit zwischen den Eiszeiten nichtsdestotrotz aufeinander, kreuzte sich und tauschte Gene aus, bis beide Spezies vor etwa 2.500 Jahren schließlich komplett voneinander isoliert wurden. Drei historische Rückgänge kennzeichnen die Geschichte des Iberischen Luchses, von denen sich der letzte vor etwa 300 Jahren ereignete. Zudem ging die Zahl der Katzen im 20. Jahrhundert aufgrund Bejagung, der Zerstörung des Lebensraums der Tiere und zwei Virusepidemien zurück, die die hauptsächliche Beute der Luchse, die Kaninchen, in großer Zahl hinwegraffte. Derzeit leben auf der Iberischen Halbinsel nur noch zwei Luchspopulationen, die seit Jahrzehnten voneinander isoliert sind, eine im Nationalpark Doñana und eine in der Sierra Morena.
Genomanalyse soll Erhaltungsprogramme verbessern
Im Rahmen einer Studie, die im Wissenschaftsjournal Genome Biology veröffentlicht wurde, haben spanische Wissenschaftler nun das Genom des Iberischen Luchses sequenziert. Dabei bestätigte sich, was schon befürchtet wurde, der Genpool der Katzen ist sehr klein, sogar noch kleiner, als bei anderen gefährdeten Säugetieren, wie dem Gepard oder dem Tasmanischen Teufel.
Im Rahmen ihrer Untersuchungen gelang es den Forschern 2,4 Milliarden Zeichen des DNA-Codes von Candiles, einem männlichen Luchs aus der Luchspopulation der Sierra Morena, der nun Teil des Zuchtprogramms in Gefangenschaft bildet, zu sequenzieren. Insgesamt 21.257 Gene konnten identifiziert werden, eine Zahl, wie man sie auch bei Menschen und anderen Säugetieren findet. Diese verglich man wiederum mit dem Genom von Katzen, Tigern, Geparden und Hunden und versuchte Gene zu identifizieren, die ihre Funktion verloren haben oder nur bei dieser kleinen Population zu finden sind. So fanden Forscher Beweise dafür, dass sich der Geruchs-, Hör- und Sehsinn des Iberischen Luchses im Laufe der Zeit an seine Umgebung angepasst haben, was den Luchs zu einem fantastischen Kaninchenjäger macht.
Zudem wurde das Genom von weiteren 10 Iberischen Luchsen aus dem Doñana und der Sierra Morena untersucht und eine Vergleichsanalyse mit dem Europäischen Luchs durchgeführt, um die Gemeinsamkeiten der beiden eurasischen Luchsarten herauszuarbeiten. Dabei wurde auch die Existenz potenziell schädlicher genetischer Varianten bestätigt, die die Überlebens- und Reproduktionsraten der Spezies möglicherweise beeinträchtigen. Solche Probleme sind vor allem in der Doñana-Population zu sehen, die kleiner und schon länger isoliert ist. Um den Genpool zu erweitern, werden Exemplare der beiden Populationen in Gefangenschaft miteinander gekreuzt, was die genetische Situation des Iberischen Luchses in den letzten Jahren verbesserte.
Die Genomanalyse soll nun helfen, die bestehenden Erhaltungsprogramme weiter zu optimieren.
Referenz:
Federico Abascal, André Corvelo, Fernando Cruz, José L. Villanueva-Cañas, Anna Vlasova, Marina Marcet-Houben, Begoña Martínez-Cruz, Jade Yu Cheng, Pablo Prieto, Víctor Quesada, Javier Quilez, Gang Li, Francisca García, Miriam Rubio-Camarillo, Leonor Frias, Paolo Ribeca, Salvador Capella-Gutiérrez, José M. Rodríguez, Francisco Câmara, Ernesto Lowy, Luca Cozzuto, Ionas Erb, Michael L. Tress, Jose L. Rodriguez-Ales, Jorge Ruiz-Orera, Ferran Reverter, Mireia Casas-Marce, Laura Soriano, Javier R. Arango, Sophia Derdak, Beatriz Galán, Julie Blanc, Marta Gut, Belen Lorente-Galdos, Marta Andrés-Nieto, Carlos López-Otín, Alfonso Valencia, Ivo Gut, José L. García, Roderic Guigó, William J. Murphy, Aurora Ruiz-Herrera, Tomas Marques-Bonet, Guglielmo Roma, Cedric Notredame, Thomas Mailund, M. Mar Albà, Toni Gabaldón, Tyler Alioto, José A. Godoy. Extreme genomic erosion after recurrent demographic bottlenecks in the highly endangered Iberian lynx. Genome Biology, 2016; 17 (1) DOI: 10.1186/s13059-016-1090-1