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Evolution von Schimpansen Große DNA-Analyse für verbesserten Schimpansen-Schutz

Quelle: Pressemitteilung

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Über DNA-Untersuchungen kann man die Evolution nicht nur von Menschen sondern auch von anderen Lebenwesen untersuchen. Ein internationales Forscher-Team hat nun einen gentischen Katalog von Schimpansen erstellt. Die Ergebnisse können zukünftig für den Artenschutz genutzt werden.

Schimpanse im Dschungel: Die Forscher verwendeten Kotproben als nicht-invasive Methode, um genetisches Material zu gewinnen, ohne die Schimpansen zu stören.
Schimpanse im Dschungel: Die Forscher verwendeten Kotproben als nicht-invasive Methode, um genetisches Material zu gewinnen, ohne die Schimpansen zu stören.
(Bild: MPI-EVA PanAf)

Im Gegensatz zum Menschen sind archäologische Funde der Vorfahren von Schimpansen kaum erhalten oder in Aufzeichnungen festgehalten worden. Fossilien von Schimpansen fehlen fast ganz. Entsprechend sind die genetischen Informationen der heutigen Populationen die wesentliche Grundlage für die Beschreibung ihrer Evolutionsgeschichte und ihrer genetischen Vielfalt sowie für ihren Schutz.

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des IBE in Barcelona zusammen mit iDiv, MPI-EVA und der Universität Leipzig, hat nun den bisher umfangreichsten Katalog der genetischen Vielfalt von Populationen wildlebender Schimpansen erstellt. Genetische Informationen wurden Hunderten von Schimpansen-Kotproben entnommen. Erstmals wurden für die Auswertung Methoden zur Analyse alter DNA angewandt.

„Um aus den Kotproben genetische Informationen zu gewinnen, nutzten wir erstmals Methoden, die ursprünglich für die Untersuchung alter DNA, etwa der der Neanderthaler, entwickelt wurden. Wir haben diesen Ansatz auf eine noch nie dagewesene Anzahl von Schimpansenproben aus dem Feld angewandt“, betont Prof. Tomàs Marquès-Bonet, leitender Forscher des IBE und Letztautor der Studie.

Genetische Differenzierung von Schimpansen untersucht

Mit diesem umfangreichen Datensatz bringen die Autoren Licht in die demografische Vergangenheit der Schimpansen und liefern weitere Beweise für die genetische Differenzierung der vier anerkannten Unterarten und den Austausch zwischen ihnen.

So stellte das Forschungsteam fest, dass geografische Faktoren wie Flüsse Barrieren für den Genfluss zwischen Schimpansenunterarten oder -gemeinschaften darstellen. Darüber hinaus zeigen die Autorinnen und Autoren potentielle Muster für die Wanderung, Vernetzung und Isolation zwischen Schimpansengruppen auf, die die genetischen Variationen dieser Populationen in den letzten 100.000 Jahren geprägt haben.

Anthony Agbor, Mitautor der Studie und Leiter mehrerer PanAf-Standorte, bereitet die Proben für die Verarbeitung im Feld vor.
Anthony Agbor, Mitautor der Studie und Leiter mehrerer PanAf-Standorte, bereitet die Proben für die Verarbeitung im Feld vor.
(Bild: MPI-EVA PanAf)

„Unser Ansatz ist sehr hilfreich bei der Ermittlung von Barrieren und natürlichen Korridoren zwischen Populationen. Damit können wir wertvolle Informationen zum Schutz der Tiere liefern“, sagt Dr. Clàudia Fontserè hinzu, Forscherin der IBE-Gruppe für vergleichende Genomik und Erstautorin der Studie.

Ergebnisse können für den Artenschutz genutzt werden

„Wie wir Menschen haben auch Schimpansen eine komplexe Evolution hinter sich. Ihre Dynamik und die Gebiete, in denen frühere und heutige Kontakte zwischen Populationen bestehen, müssen eindeutig identifiziert werden, um zum Schutz dieser gefährdeten Art beizutragen“, betont Dr. Mimi Arandjelovic, Forscherin am iDiv, MPI EVA und der Universität Leipzig. Arandjelovic ist ebenfalls Letztautorin der Studie und Co-Direktorin des Pan African Programme: The Cultured Chimpanzee (PanAf), eines Konsortiums von Forscherinnen und Naturschützern von Schimpansen aus Afrika, Europa und Nordamerika.

Mithilfe der neuentwickelten Gendatenbank konnte das Team zuverlässig den Herkunftsort der Tiere bestimmen, was bisher nicht möglich war. Die Methode kann aber auch direkt für den Schutz von Schimpansen eingesetzt werden, etwa um illegale Handelsrouten für Wildtierprodukte und Waisenkinder zu identifizieren. „Beschlagnahmte Schimpansen stammen in der Regel von Orten, die nur wenige hundert Kilometer von der Fundstelle entfernt sind. Die genetische Auswertung der Kotproben kann so zuverlässige Informationen darüber liefern, welche Regionen vorrangig geschützt werden sollten“, fügt Marquès-Bonet hinzu. Die entwickelte Methodik wird bereits bei Schutzprojekten für andere Primaten- und Säugetierarten angewendet.

Originalpublikation: Claudia Fontsere, Martin Kuhlwilm, Carlos Morcillo-Suarez, Marina Alvarez-Estape, Jack D.Lester, Paolo Gratton, Joshua M. Schmidt, Paula Dieguez, Thierry Aebischer, Paula Álvarez-Varona, Anthony Agbor, Samuel Angedakin, Alfred K. Assumang, Emmanuel A. Ayimisin, Emma Bailey, Donatienne Barubiyo, Mattia Bessone, Andrea Carretero-Alonso, Rebecca Chancellor, Heather Cohen, , Emmanuel Danquah, Tobias Deschner, Andrew Dunn, Jef Dupain, Villard E. Egbe, Olga Feliu, Annemarie Goedmakers, Anne-Céline Granjon, Josephine Head, Daniela Hedwig, Veerle Hermans, R. Adriana Hernandez-Aguilar, 1InaoyomImong, Sorrel Jones, Jessica Junker, Parag Kadam, Mike Kaiser, Mbangi Kambere, Magloire V. Kambale, Ammie K. Kalan, Ivonne Kienast, Deo Kujirakwinja, Kevin Langergraber, Juan Lapuente, Bradley Larson, Anne Laudisoit, Kevin Lee, Manuel Llana, Miquel Llorente, Sergio Marrocoli, David Morgan, Felix Mulindahabi, Mizuki Murai, Emily Neil, Sonia Nicholl, Stuart Nixon, Emma Normand, Chris Orbell, Lucy J. Ormsby, Liliana Pacheco, Alex Piel, Laura Riera, Martha M. Robbins, Aaron Rundus, Crickette Sanz, Lilah Sciaky, Volker Sommer, Fiona A. Stewart, Nikki Tagg, Luc Roscelin Tédonzong, Els Ton, Joost van Schijndel, Virginie Vergnes, Erin G. Wessling, Jacob Willie, Roman M. Wittig, Yisa G. Yuh, Kyle Yurkiw, Klaus Zuberbuehler, Jochen Hecht, Linda Vigilant, Christophe Boesch, Aida M. Andrés, David A. Hughes, Hjalmar S. Kühl, Esther Lizano, Mimi Arandjelovic, Tomas Marques-Bonet; Population dynamics and genetic connectivity in recent chimpanzee history, Cell Genomics; Published: June 1, 2022; DOI: 10.1016/j.xgen.2022.100133

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