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Rettung des Nördlichen Breitmaulnashorns Nur zwei Weibchen übrig – und doch nicht ausgestorben?

| Autor/ Redakteur: Steven Seet* / Christian Lüttmann

Mit ihrem Leben endet auch das Überleben einer ganzen Art – eigentlich. Denn obwohl die weltweit einzigen Nördlichen Breitmaulnashörner beide Weibchen sind, besteht Hoffnung: Stammzellenforscher haben jetzt erstmals ein Hybrid-Embryo außerhalb der Gebärmutter produziert, dessen Gene zur Hälfte der funktional ausgestorbenen Art angehören. In Zukunft wollen sie mit neuen Techniken die Population wieder aufleben lassen.

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Forscher des IZW entnehmen Eizellen beim Südlichen Breitmaulnashorn.
Forscher des IZW entnehmen Eizellen beim Südlichen Breitmaulnashorn.
(Bild: Leibniz-IZW)

Berlin – Eigentlich kommt jede Hilfe zu spät: Nördliche Breitmaulnashörner sind funktionell ausgestorben, da nur noch zwei Weibchen dieser Art auf unserem Planeten existieren. Doch nun ist einem internationalen Team von Wissenschaftlern ein Durchbruch gelungen: mithilfe von künstlicher Befruchtung sind Hybrid-Embryos aus Eizellen des Südlichen Breitmaulnashorns und Spermien des Nördlichen Breitmaulnashorns entstanden.

„Das sind die weltweit ersten im Reagenzglas – in vitro – produzierten Nashornembryos. Werden sie in eine Leihmutter implantiert, ist die Chance, dass sich eine Trächtigkeit entwickelt, sehr hoch“, sagt Prof. Thomas Hildebrandt, Leiter der Abteilung Reproduktionsmanagement am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) in Berlin.

Für diesen Erfolg haben die Forscher Reproduktionstechniken, die normalerweise bei Pferden angewendet werden, auf die speziellen Gegebenheiten der Nashörner angepasst. So eröffnet sich die Möglichkeit, das Nördliche Breitmaulnashorn doch noch vor dem Aussterben zu bewahren.

Eizellen-Entnahme im Großformat

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass der Einsatz eines zell-basierten Verfahrens bei Südlichen Breitmaulnashörnern zur erfolgreichen Erzeugung von Embryos führt. Um das Nördliche Breitmaulnashorn tatsächlich zu retten, werden im nächsten Schritt den noch zwei verbleibenden Nashornkühen in einem speziellen Verfahren Eizellen entnommen. Südliche Breitmaulnashornweibchen könnten dann in Zukunft als Leihmütter für die heranwachsende Population Nördlicher Breitmaulnashörner dienen. Im Gegensatz zu den Nördlichen Breitmaulnashörnern existieren von der südlichen Art heute rund 21.000 Tiere in Südafrika.

Mithilfe einer fast zwei Meter langen Sonde konnten die Wissenschaftler bereits wiederholt und auf sichere Weise Eizellen von Nashörnern entnehmen. Das ultraschallgeführte Gerät wird transrektal im Nashorn platziert. Sobald ein Follikel auf dem Bildschirm des Ultraschall-Laptops erscheint, kann eine spezielle Nadel aktiviert werden, die durch die Darmwand in den Eierstock sticht und die Eizelle aus dem Follikel entnimmt.

Embryo im frühen Stadium – entwickelt außerhalb des Nashorns

Die bisher entnommenen Eizellen stammen von Südlichen Breitmaulnashörnern in Europäischen Zoos und wurden nach Italien zu dem Unternehmen Avantea geschickt, einem Experten für Technologien zur künstlichen Befruchtung großer Tiere. „In unserem Labor haben wir Verfahren entwickelt, bei dem die Eizellen reifen, dann durch intrazytoplasmatische Spermieninjektion befruchtet und anschließend kultiviert werden. Zum ersten Mal haben wir Nashorn-Blastozysten – ein frühes Stadium eines Embryos – in vitro entwickelt, ähnlich wie wir es routinemäßig bereits für Rinder und Pferde machen“, berichtet der bei Avantea tätige Prof. Cesare Galli. Mehrere dieser Embryos lagern derzeit bei -196 °C in der Kryokonservierung. Sie sollen in Zukunft in Leihmütter eingesetzt werden und so für Nachwuchs sorgen.

Bald Nashorn-Nachwuchs mit artenreinem Genmaterial?

Die Nachzüchtung der Breitmaulnashörner ist heute nur möglich, weil man in der Vergangenheit Nashornsperma auf Eis gelegt hat. „Für die Befruchtung wurde kryokonserviertes Sperma von verstorbenen Nördlichen Breitmaulnashörnern eingesetzt. Die erfolgreiche Entwicklung eines Hybrid-Embryos ist ein bedeutender Schritt in Richtung Geburt des ersten Nördlichen Breitmaulnashorns durch künstliche Befruchtungstechnik. Mit unserem jetzigen Erfolg stammt die Hälfte der genetischen Informationen des Hybrid-Embryos vom Nördlichen Breitmaulnashorn“, kommentiert Jan Stejskal, Direktor des Internationalen Projekts am Safari Park Dvůr Králové in Tschechien.

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Das Schicksal des Nördlichen Breitmaulnashorns

Nördliche Breitmaulnashörner sind die am stärksten bedrohten Säugetiere der Welt. Alle Bemühungen, die Art zu erhalten, wurden durch menschliche Aktivitäten wie Wilderei, Bürgerkrieg und Lebensraumverlust zunichte gemacht. Das Resultat war ein drastischer Populationsrückgang. In den 1960er Jahren gab es noch 2000 Individuen, doch ihre Zahl sank immer weiter ab. Im März 2018 starb schließlich das letzte männliche Breitmaulnashorn „Sudan“ an Altersschwäche. Zurück bleiben seine Tochter „Najin“ und seine Enkelin „Fatu“ – die beiden letzten Weibchen ihrer Art. Zurzeit leben sie unter Schutz im Ol Pejeta Reservat in der Nähe des Mount Kenya Massivs in Ostafrika.

Dass nun die funktionell ausgestorbenen Nördlichen Breitmaulnashörner durch die Biotechnologie eine zweite Chance bekommen könnten, ist ein aufsehenerregender Durchbruch. „Diese Forschung ist bahnbrechend. Wir erleben gerade die Entwicklung einer Methode, die dabei helfen kann, dem negativen Einfluss der Menschen auf die Natur etwas entgegen zu setzen. Wir sind sehr dankbar für die Unterstützung, die wir bisher von Privatleuten für unser Rennen gegen die Zeit erhalten haben. Wir hoffen, dass der jetzige Durchbruch mehr Menschen, und möglicherweise auch die öffentliche Hand, davon überzeugen wird, dass dieser Ansatz machbar und unterstützenswert ist“, sagt Steven Seet, Leiter der Stabsstelle Presse & Kommunikation am Leibniz-IZW.

Der Berliner IZW-Forscher Hildebrandt ist optimistisch gestimmt: „Unsere Ergebnisse sind solide, reproduzierbar und sehr vielversprechend. Wir sind jetzt gut vorbereitet, um nach Kenia zu fliegen und dort den letzten beiden Weibchen Eizellen zu entnehmen, um dann Blastozysten heranzuzüchten, bei denen sowohl Eizellen als auch Sperma ausschließlich von Nördlichen Breitmaulnashörnern stammen.“ Die Wissenschaftler haben bereits mehr als zwanzig Eizellenentnahmen an Südlichen Breitmaulnashörnern innerhalb Europas durchgeführt und dabei zahlreiche Embryos gewonnen. Aufgrund dieser Erfahrungen sind sie sicher, dass diese Technik funktioniert. Sie arbeiten derzeit an der Verbesserung der Technik des Embryotransfers.

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