Genomstudie gibt Hoffnung für gefährdeten Oststorch

Eine neue Genomstudie des gefährdeten Oststorchs zeigt, dass die genetische Gesundheit der Population immer noch überraschend gut ist, mit hoher genetischer Vielfalt und geringem Inzuchtniveau. Dies ist ein seltener Fund in den meisten Populationen gefährdeter Arten, was es schwieriger macht, diese Arten vor dem Aussterben zu bewahren.

Trotz des vom Menschen verursachten Rückgangs der Anzahl orientalischer Störche geben die Ergebnisse einer neuen Studie Hoffnung auf das langfristige Überleben der Art und geben eine klare Richtung für die Rettung dieses großartigen Vogels vor. Es müssen entschiedene Maßnahmen zum Schutz seiner Lebensräume, insbesondere entlang seiner Migrationsroute, ergriffen werden.

Das Werk erscheint in GigaScience.

Der Wildbestand des Oststorchs (Ciconia boyciana) ist im letzten Jahrhundert rapide zurückgegangen. Klimawandel, Waldbrände, Jagd und die Ausweitung der Landwirtschaft, Industrie und anderer menschlicher Aktivitäten bedrohen die Art, die von der Weltnaturschutzunion als gefährdet eingestuft wird.

In der Studie sammelten die Forscher genomische Informationen über den Oststorch und verglichen die Ergebnisse mit anderen Zug- und Nichtzugvögeln. Die Arbeit wird dazu beitragen, die genetische Gesundheit der schrumpfenden Population zu beurteilen und auch Einblicke in Gene zu geben, die möglicherweise am erstaunlichen Langstreckennavigationsverhalten des Oststorchs beteiligt sind: Dieser große Sumpfvogel in Feuchtgebieten brütet im Fernen Osten Russlands und im Nordosten Chinas und wandert dorthin Bohai-Bucht und Poyang-See im unteren Jangtsekiang im Herbst bis Winter.

Unter der Leitung eines Forschungsteams der Northeast Forestry University (China) mit Mitarbeitern aus Harbin, Shenyang, der Zhejiang-Universität und der Inneren Mongolei stellten die Wissenschaftler zunächst ein hochwertiges Referenzgenom des Orientalischen Storchs zusammen und sequenzierten die Genome von 29 wilden Orientalischen Störchen und 15 gefangene Personen. Darüber hinaus sammelten sie zur vergleichenden Analyse Daten zur Sequenzierung des gesamten Genoms einer in Gefangenschaft gehaltenen Person in Japan und den Vereinigten Staaten.

Dr. Tianming Lan, einer der an der Studie beteiligten Wissenschaftler, erklärt, warum ihn diese Art so fasziniert: „Der orientalische Storch ist sowohl im Flug als auch am Boden einer der elegantesten Vögel, die ich noch nie gesehen habe.“ und dieser Vogel hat viele faszinierende Eigenschaften, einschließlich seiner Langstreckenwanderung und seiner Kommunikation durch „Schnabelklicken“. Allerdings handelt es sich bei diesem schönen Vogel um eine vom Aussterben bedrohte Art, was uns dazu angeregt hat, diese genomische Erhaltungsstudie durchzuführen.

Genomdaten zeigen, dass die Zahl der orientalischen Störche im letzten Jahrhundert zwar erheblich zurückgegangen ist, die genetische Vielfalt in Wild- und Gefangenschaftspopulationen jedoch immer noch hoch und der Grad der Inzucht gering ist. Dies ist anders als bei vielen anderen vom Aussterben bedrohten Populationen, bei denen häufig eine geringe genetische Vielfalt und häufige Inzucht beobachtet werden. Dies kann ein drohendes Zeichen für den Untergang einer Art sein, da der Verlust von Diversität und Inzucht genetische Störungen verstärken und die Immunität sowie die allgemeine Gesundheit verringern können, wodurch bereits rückläufige Populationen noch anfälliger für das Aussterben werden.

Für den Orientalischen Storch sind die Aussichten zumindest aus genetischer Sicht besser. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Wildpopulation bei geeigneten Erhaltungsmaßnahmen ein hohes Potenzial für eine genetische Verjüngung haben könnte. Dr. Lan ist also eher optimistisch.

„Wir gehen davon aus, dass sich die Population schnell erholen wird, wenn menschliche Eingriffe und Schäden an ihren Lebensräumen und Migrationsrouten reduziert werden“, sagt er.

Die Autoren glauben, dass der wandernde Lebensstil dazu beitragen könnte, im Vergleich zu anderen geografisch isolierten gefährdeten Arten eine hohe genetische Vielfalt innerhalb der Gesamtpopulation aufrechtzuerhalten.

Um das Migrationsverhalten des Oststorchs besser zu verstehen, untersuchten die Autoren die Genome auch auf Signale von Genen, die möglicherweise durch natürliche Selektion im Zusammenhang mit ihrer Langstreckenwanderung begünstigt wurden.

„Verhaltensweisen sind im Allgemeinen komplexe biologische Merkmale, die normalerweise durch viele Gene und Signalwege reguliert werden“, erklärt Dr. Lan, „und die schnelle Entwicklung von Sequenzierungs- und entsprechenden bioinformatischen Methoden ermöglicht es uns, uns auf eine Reihe von Genen zu konzentrieren, die dafür verantwortlich sein könnten.“ Migrationsverhalten.

Um das Migrationsverhalten besser zu verstehen, verglichen Wissenschaftler auch die Genome von Nichtzugvogelarten und anderen Zugvögeln.

Es ist beispielsweise bekannt, dass die Population der Wanderfalken, die über große Entfernungen wandern, auf eine bestimmte Variante eines Gens namens ADCY8 selektiert wurde, das wiederum Gene reguliert, die mit dem Gedächtnis zusammenhängen. In der neuen Studie zu den Genomen orientalischer Störche stellten die Autoren außerdem fest, dass ADCY8 zu den Genen gehörte, die unter Selektionsdruck standen, was auf eine wesentliche Rolle dieses Gens bei der Entwicklung der Migration über lange Zeiträume hindeutet.

„Obwohl die Ergebnisse dieser Studie noch nicht ausreichen, um das Migrationsverhalten vollständig zu erklären, glauben wir, dass die Entwicklung der Genomik weiterhin die eingehende Erforschung dieses Verhaltensmerkmals erleichtern wird“, schließt Dr. Lan.

Wir hoffen, dass diese Arbeit zu neuen Zielen mit spezifischen Richtlinien zur Rettung des Oststorchs führt, indem der menschliche Einfluss auf seine Lebensräume verringert wird, insbesondere entlang seines Wanderwegs, wo der größte Überlebensdruck auf diese Art ausgeübt wird.