Die Murmeltiere auf Vancouver Island (Marmota vancouverensis Rodentia, Sciuridae): Bedrohung einer seltenen Art durch Habitatverlust und genetische Verarmung

10 Pages·1999·0.99 MB·German

by  Kruckenhauser, Luise

© Biologiezentrum Linz/Austria; download unter www.biologiezentrum.at
Die Murmeltiere auf Vancouver Island
(Marmota vancouverensis, Rodentia, Sciuridae):
Bedrohung einer seltenen Art durch
Habitatverlust und genetische Verarmung
L. KRUCKENHAUSER, W. PINSKER & A.A. BRYANT
Abstract ples were used as a source for DNA extrac-
tion. The microsatellites were amplified by
M. vancouverensis has experienced a
PCR. In contrast to M. marmota, only two
dramatic decline of the population size
loci proved polymorphic in M. vancouver-
over the past 10 years. To save this highly
ensis. The number of alleles detected as
endangered species from extinction, a reco-
well as the average heterozygosity were
very program has been started which will
also considerably lower. Thus depauperati-
include captive breeding, reintroductions,
on of the gene pool may add to the threat
and reestablishment of sustainable popula-
already imposed by the diminishing popu-
tions in suitable habitats. For this purpose
lation number. However, the major pro-
it would be helpful to have appropriate blem for the conservation of this species is
genetic markers for the monitoring of the scarcity of appropriate habitats.
population development, especially in
order to avoid inbreeding and loss of varia-
bility. In addition, it will be important to
get some basic information on the present
genetic status of the remaining population.
Over the last years our research group
in Vienna has carried out population stu-
dies on the Alpine marmot (M. marmota)
covering the entire distribution range of
this species in the European Alps. Ten
polymorphic microsatellite loci that have
been isolated from the genome of M. mar-
mota were tested in 21 individuals of M.
vancouverensis. Because of the highly pro- Stapfia 63,
zugleich Kataloge des OÖ. Landesmuseums,
tected status of the species, hair root sam-
Neue Folge Nr. 146 (1999), 159-168
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Einleitung Zählung erfaßt wurden, so kann die Größe der
Restpopulation auf 85 bis 95 Individuen hoch-
Das Vancouver Murmeltier (M. vancou- gerechnet werden. Sollte der negative Trend
verensis SWARTH 1911) ist eine auf Vancouver in der Populationsentwicklung anhalten, so ist
Island (British Columbia, Kanada) endemisch mit dem Verschwinden dieser Art innerhalb
vorkommende Murmeltierart, welche akut des nächsten Jahrzehnts zu rechnen.
vom Aussterben bedroht ist (Abb. 1). Vor
Vancouver Island ist mit 32.000 km' die
Abb. 1: allem in den letzten Jahren war eine dramati-
Das Vancouver Murmeltier größte Insel vor der Westküste Nordamerikas
sche Abnahme der Populationsgröße zu ver-
(M. vancouverensis). Vom Erschei- und weist eine gebirgige Struktur mit Erhe-
nungsbild her zählt M. vancouverensis zeichnen (BRYANT 1997). Wurde noch Mitte
bungen bis 2200 m auf. Das ursprüngliche Ver-
sicher zu den schönsten Säugetierar- der 1980er Jahre die Gesamtindividuenzahl
breitungsgebiet von M. vancouverensis
ten. Dennoch ist diese Art akut vom
auf 300 bis 350 geschätzt, so wurden bei der
Aussterben bedroht, wenn es nicht (BRYANT & JANZ 1996) umfaßte zahlreiche
kurzfristig gelingt, die Zerstörung letzten Zählung im Jahre 1998 nur mehr 71
verstreute Kolonien, welche sich über die
ihres Lebenraumes auf Vancouver
Individuen gesichtet (Abb. 2). Zieht man in
gesamte von Nordwesten nach Südosten ver-
Island (Kanada) zu stoppen.
Foto: A.A. BRYANT. Betracht, daß nicht alle lebenden Tiere bei der laufende Gebirgskette verteilten, wobei sich
das Verbreitungszentrum im südlich-zentralen
Teil der Insel befand. Heute sind die Vorkom-
men auf zwei Areale beschränkt: ein aus zwei
Kolonien bestehendes Isolat im Gebiet des
Mount Washington und ein 150 km' großes
Kerngebiet innerhalb des ursprünglichen Ver-
breitungszentrums, in welchem etwa zwei
Drittel der heute lebenden Individuen zu fin-
den sind (Abb. 3). Von den 25 bekannten und
unter Beobachtung stehenden Kolonien
waren nur 1 3 fortpflanzungsaktiv.
Die Ursachen für den extremen Rückgang
der Populationsgröße während der letzten 15
Jahre sind auf mehreren Ebenen zu suchen: in
der natürlichen Lebensweise und den sehr spe-
zifischen Lebensraumansprüchen dieser Art
sowie in der Veränderung des Habitats sowohl
durch äußere Einflüsse (Klimaschwankun-
gen), als auch durch den Menschen (Holzwirt-
schaft). Das Vancouver Murmeltier ist eine
relativ junge Art, welche wahrscheinlich aus
einer isolierten Population einer weiter ver-
breiteten Stammart entstanden ist. Die
Abtrennung erfolgte möglicherweise während
der letzten Eiszeiten entweder im Küstenbe-
reich oder in sogenannten „Nunataks", eisfrei-
en Inseln innerhalb einer größeren Eismasse.
Die nächsten Verwandten (KRUCKENHAUSER
et al. 1999) sind das Olympmurmeltier (M.
olympus), welches die Olympic Peninsula im
Süden von Vancouver Island (Washington,
USA) bewohnt, sowie das Eisgraue Murmel-
tier (M. caligata), eine Festlandart, die in den
Hochgebirgsregionen der USA und Kanadas
vorkommt (siehe auch den Beitrag „Phyloge-
nie der Gattung Marmota"). Das Vancouver
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Murmeltier gehört zu den größten Vertretern
der Gattung. Adulte Tiere können ein Kör-
pergewicht zwischen 3 kg (nach dem Winter-
schlaf im Mai) und 6 kg (im September) errei- I
chen. Sie sind durch eine besonders dunkle
Fellfarbe gekennzeichnet, die durch eine
weiße Behaarung des Schnauzenbereichs
1
sowie eine weiße Scheckung auf der Ventral-
seite kontrastiert wird (NAGORSEN 1987).
Murmeltiere waren auf Vancouver Island nie
wirklich häufig. Infolge des stark fragmentier-
ten Habitats entwickelte sich die Struktur
einer Metapopulation. Darunter versteht man
eine Unterteilung der Gesamtpopulation in
kleine Kolonien, die von Zeit zu Zeit neu ent-
stehen und wieder erlöschen. Das Vancouver
90 91 92
Murmeltier bevorzugt südliche oder westliche
Jahr
Gebirgshänge in einem Höhenbereich zwi-
schen 1000 und 1400 m, an denen durch Abb. 2: Im Freiland gezählte Individuenzahlen. Seit 1984 ist eine drastische Abnahme
der Populationsgröße zu verzeichnen. Bei der letzten Zählung im Jahre 1998 wurden
regelmäßige Lawinenabgänge das Aufkommen
nur mehr 71 Individuen registriert.
von Wald- und Buschvegetation verhindert
wird. Eine Kolonie besteht aus bis zu 5 adulten
Individuen. Weibchen werden mit 3 Jahren Abb. 3: Das Verbreitungsgebiet des Vancouver Murmeltieres. Die meisten aktiven Kolo-
geschlechtsreif, pflanzen sich aber meist nicht nien befinden sich heute im südlich-zentralen Teil der Insel. Daneben existiert noch ein
kleines Isolat im Gebiet des Mount Washington. Aus den Positionen ehemaliger Kolo-
vor dem vierten Lebensjahr fort. Die Repro-
nien (historischen Berichten von 1864-1989 entnommen) läßt sich das weit größere
duktionsrate ist mit Wurfgrößen von 2 bis 5 ursprüngliche Verbreitungsgebiet von M. vancouverensis rekonstruieren.
niedrig. Jungtiere
wandern im Alter
von 2 Jahren ab, ein
wichtiger Vorgang
Aktive Kolonien •
für die Erhaltung der
Metapopulation. Ehemalige Kolonien o
Gerade diese Popula-
Solitäre Individuen
tionsstruktur, die auf
Abwanderung und
Städte
Neugründung von
Kolonien beruht, ist
möglicherweise mit
Schuld am Rückgang
der Bestände.
In Gebieten, in
denen intensive
Holzwirtschaft be-
trieben wird, kommt
es häufig zur Besiede-
lung von Kahlschlä-
gen durch neu ein-
wandernde Murmel-
tiere. Die infolge von
Abholzung baum-
freien Areale sind
oberflächlich den
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Tab. 1:
Vergleich der Allozymvariation vonM. vancouverensis mit denWerten anderer Murmeltierarten.
(H„ = Heterozygotiegrad, P = Polymorphiegrad, . = Zahl der untersuchten Loci)
H. P L Quelle der Daten
M. vancouverensis 7/.000 / /0 18% 22 BRYANT(1990)
M. monax 5.3 % 25% 24 WRIGHT et al. (1987)
M. flaviventris 7.5 % 40% 20 SCHWARTZ & ARMITAGE (1980)
M. marmota 1.1 % 4 % 50 PRELEUTHNER & PlNSKER (1993)
Tab. 2:
Allelhäufigkeiten (in %) an 10Mikrosatellitenloci in M. marmota(Population Lechquellen-
gebirge) und M. vancouverensis. (2n =Zahl der getesteter Allelepro Locus)
Locus Allel M.m. M.v. Locus Allel M.m. M. v.
MS06 142 100.0 Bibl-04 175 40.5
160 100.0 — 176 — 100.0
179 9.5 —
2n 44 42 188 2.4 —
190 47.6 —
MS41 176 100.0 2n 42 42
186 31.8 —
190 68.2 —
Bibl-18 137 — 100.0
2n 44 42 143 100.0 —
2n 42 42
MS45 111 47.7 —
113 52.3 —
115 — 100.0 GS12 132 33.3 —
133 66.7 —
2n 44 42 144 — 100.0
2n 42 42
MS53 145 2.4 60.0
147 76.2 40.0
149 21.4 — GS14 242 — 100.0
244 57.9 —
2n 42 40 246 42.1 —
2n 38 42
MS56 100 — 5.0
101 — 15.0
102 — 17.5 GS25 132 — 100.0
103 — 62.5 148 100.0 —
113 19.0 —
115 81.0 — 2n 42 42
2n 42 40
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natürlichen, durch Lawinenabgänge von dich- Polymorphiegrad (P) verwendet (siehe Beitrag
ter Vegetation befreiten Hängen ähnlich und von PRELEUTHNER &. PlNSKER). Ein Vergleich
werden daher von den Murmeltieren als geeig- mit M. monax und M. flaviventris (Tab. 1)
netes Habitat für das Anlegen von Bauen zeigt, daß zumindest zum Untersuchungszeit-
akzeptiert. Diese von der Stammkolonie aus punkt (1987-1989) der Heterozygotiegrad von
oft leichter erreichbaren und heute zahlreich M. vanvouverensis durchaus im Bereich der
vorhandenen Alternativhabitate bieten anderen nordamerikanischen Murmeltiere
jedoch weder das benötigte Angebot an Nah- lag. Der Polymorphiegrad hingegen war unter
rungspflanzen, noch verhindern Lawinen das diesen drei Arten in M. vancouverensis am
Wiederaufwachsen dichterer Vegetation. So geringsten. Der gefundene Wert von 18%
werden sie praktisch zur Falle für die besagt, daß nur 4 von 22 Loci einen Polymor-
Neuankömmlinge, und innerhalb von weni- phismus aufwiesen. Beide Maßzahlen (He und
gen Jahren sind derartige Kolonien meist zum P) sind bei M. vancouverensis jedoch deutlich
Scheitern verurteilt. Ein weiterer möglicher höher als jene der österreichischen Populatio-
Grund für den Niedergang der Population ist nen des europäischen Alpenmurmeltieres M.
eine Veränderung der Vegetation durch einen marmota, welche als genetisch verarmt einge-
Temperaturanstieg in jüngster Zeit. stuft werden.
Das vor 10 Jahren gestartete „Vancouver Unser Ziel war es nun, zusätzliche variable
Island Marmot Recovery Project" in Nanaimo Loci für die Verwendung als genetische Mar-
(Kanada) versucht, Notmaßnahmen zur Ret- ker zu entdecken. Im Zuge der populationsge-
tung des Vancouver Murmeltieres zu organi- netischen Analysen am Alpenmurmeltier
sieren. Ziel dieser Bemühungen ist es, (siehe den Beitrag „Genetische Differenzie-
zunächst die verbliebene Population zu stabili- rung der Populationen des Alpenmurmeltie-
sieren und später durch Aussetzung in geeig- res") wurden Mikrosatellitenloci aus M.
neten Arealen für eine weitere Verbreitung marmota isoliert. Mikrosatelliten sind Orte im
und Vergrößerung der Population auf 400 bis Genom, die aus einer Aufeinanderfolge zahl-
600 Individuen zu sorgen. Eine wichtige Maß- reicher Kopien eines simplen DNA-Sequenz-
nahme ist dabei die Gründung einer ständig motivs (z. B. CACACA) bestehen. Die Zahl
kontrollierten Zuchtpopulation in einem der Wiederholungseinheiten eines solchen
geschützten Gebiet innerhalb des Strathcona Mikrosatelliten kann variieren, wodurch
Provincial Park auf Vancouver Island. Parallel Allele (Varianten des Locus) entstehen, die
dazu werden in den Zoos von Toronto und sich in der Länge unterscheiden. Mit Hilfe der
Calgary Zuchtversuche in Gefangenschaft PCR-Technik (Polymerase-Kettenreaktion)
durchgeführt. Für diese Zuchtprogramme und können die Mikrosatelliten eines Individuums
für das weitere genetische Monitoring der isoliert und die Allele aufgrund ihrer Länge
Populationen nach den geplanten Wiederaus- identifiziert werden. In der vorliegenden
setzungen ist es notwendig, variable Gene als Untersuchung wurde nun getestet, ob die
Marker zur Verfügung zu haben. Mit Hilfe die- beim Alpenmurmeltier entdeckten Mikro-
ser Marker sollen vor allem Inzucht innerhalb satellitenloci auch beim Vancouver Murmel-
der Zuchtlinien sowie der Verlust von Variabi- tier vorhanden sind und als neue variable
lität im Genpool der gesamten Art erkannt Marker für genetische Analysen an dieser
und vermieden werden. Frühere mittels Allo- bedrohten Tierart verwendet werden können.
zymelektrophorese durchgeführte Untersu- Gleichzeitig wurde überprüft, ob sich M.
chungen (siehe auch die Beiträge „Genetische marmota und M. vancouverensis in ihrer Varia-
Verarmung des Alpenmurmeltieres (Marmota bilität unterscheiden.
m. marmota) in Österreich" und „Das Alpen-
murmeltier Marmota m. marmota - eine gene-
tisch verarmte Tierart") ergaben keinen ein- Methodik
deutigen Hinweis auf verringerte Variabilität
in den getesteten Individuen (BRYANT 1990). Die Untersuchung umfaßte 21 Individuen
Als Maßzahlen für die genetische Variation von M. vancouverensis, dies entspricht etwa
werden der Heterozygotiegrad (He) und der einem Viertel der noch verbliebenen Popula-
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tion. Aufgrund der starken Bedrohung der Art passieren, daß die außerhalb der Satellitense-
und den daraus resultierenden strengen quenz liegenden Bindungsstellen für die PC.R-
Schutzbestimmungen war es selbstverständ- Primer durch Mutationen so verändert sind,
lich nicht möglich, Blut- oder Organproben daß keine Primer-Bindung und somit keine
für die DNA-Gewinnung zu verwenden. Es PCR-Amplifikation mehr möglich ist. Dies
wurde daher eine Form der Probenentnahme kann übrigens auch innerhalb einer Art pas-
gewählt, die nur eine geringfügige Beeinträch- sieren. Bei Polymorphismus für eine solche
tigung des betroffenen Individuums mit sich Variante bezeichnet man diese Verlustmutan-
bringt. Jedem der zu untersuchenden Tiere ten eines Mikrosatellitenlocus als „Nullallele".
wurde ein kleines Haarbüschel entfernt und Grundsätzlich kann man davon ausgehen, daß
die in den Zellen der Haarwurzeln vorhande- mit abnehmendem Verwandtschaftsgrad zwi-
ne DNA als Ausgangsmaterial für die weiteren schen zwei Arten auch die Zahl der gemein-
Analysen verwendet. Obwohl dabei nur gerin- sam vorhandenen Mikrosatelliten immer
ge Mengen an DNA gewonnen werden kön- geringer wird. Im Fall der 10 aus M. marmota
nen, reichen diese aus, um mit Hilfe der PCR- gewonnenen Mikrosatellitenloci waren
Methode einzelne Mikrosatellitenloci zu jedoch die Satellitensequenzen in M. vancou-
amplifizieren. Einzelheiten über die Single- verensis vorhanden und ließen sich mit den
Locus-Mikrosatellitenanalyse sind dem Bei- gleichen PCR-Primern amplifizieren.
trag „Genetische Differenzierung der Popula-
tionen des Alpenmurmeltieres" zu entneh- Für den zwischenartlichen Vergleich der
men. Fünf der als Marker verwendeten Loci Variation wurden diese 10 Loci auch an 22
(MS06, MS41, MS45, MS53 und MS56) Individuen aus einer österreichischen Popula-
wurden im Laufe dieser Untersuchungen aus tion des Alpenmurmeltieres untersucht. Bei
dem Genom von M. marmota isoliert, zwei dieser Vergleichspopulation aus dem Lech-
weitere Loci (Bibl-4 und Bibl-18) wurden von quellengebirge (Westösterreich) handelt es
KLINK1CHT (1993) beschrieben. Die drei Loci sich um ein autochthones Vorkommen. Die
GS12, GS14 und GS25 schließlich wurden Untersuchung der 3 Mikrosatellitenloci
ursprünglich im Genom der Erdhörnchenart MS06, MS41 und MS45 ergab, daß die Varia-
Spermophilus columbianus (STEVENS et al. bilität dieser Population den Werten anderer
1997) gefunden und für diese Arbeit in M. autochthoner Populationen entspricht (siehe
marmota getestet. Somit standen insgesamt den Beitrag „Genetische Differenzierung der
zehn Mikrosatellitenloci für den Vergleich der Populationen des Alpenmurmeltieres"). Die
Variation zwischen M. marmota und M. van- Analyse der 7 anderen Mikrosatellitenloci in
couverensis zur Verfügung. Voraussetzung für weiteren Populationen von M. marmota ist
die Auswahl dieser 10 Loci war Polymorphis- derzeit in Arbeit.
mus in zumindest einer Population von M.
Die Ergebnisse der Mikrosatellitenanalyse
marmota.
von M. marmota und M. vancouverensis sind in
Tabelle 2 zusammengefaßt. Während sich 7
der 10 Loci in der Population Lechquellenge-
Ergebnisse und Diskussion
birge von M. marmota als polymorph erwiesen,
war dies in M. vancouverensis nur bei 2 Loci
Genetische Variation
(MS53 und MS56) der Fall. An einem Locus
Insgesamt wurden 10 der in M. marmota (MS53) sind beide Arten für die Allele 145
polymorphen Single-Locus-Mikrosatelliten und 147 polymorph, an den anderen Loci
auf ihre Verwendbarkeit für Untersuchungen haben die beiden Arten keine gemeinsamen
des Vancouver Murmeltieres überprüft. Infol- Allele. Über alle Loci summiert wurden in M.
ge der hohen Mutationsrate der Kopienzahl marmota 20 und in M. vancouverensis 14 Alle-
kann es vorkommen, daß Mikrosatelliten le gefunden. Die entsprechenden Werte für
auch komplett verloren gehen. Oft sind daher den durchschnittlichen Heterozygotiegrad
die aus einer bestimmten Art isolierten (H) betrugen 31.5% in M. marmota gegenü-
e
Mikrosatellitenloci im Genom einer verwand- ber 10.3% in M. vancouverensis. Aus diesen
ten Art nicht mehr vorhanden. Es kann auch Zahlen wird deutlich, daß die genetische
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Variation von M. vancouverensis niedriger ist verensis den gesamten Genpool der Art
als in der Vergleichspopulation von M. mar- betrifft. Aus den Ergebnissen unserer Untersu-
mow.. Dabei muß man berücksichtigen, daß chungen ist nicht abzuleiten, wann dieser Ver-
die Stichprobe von M. vancouverensis prak- lust der Variation eingetreten ist. Da es sich
tisch den Genpool der gesamten Art repräsen- beim Vancouver Murmeltier um eine relativ
tiert. Da 21 von maximal 100 überlebenden junge Art handelt, ist es durchaus denkbar,
Individuen analysiert wurden, ist die Wahr- daß es im Zuge der Artentstehung zu einem
scheinlichkeit gering, daß in den restlichen genetischen Flaschenhals oder zu Driftphä-
Vancouver Murmeltieren noch ein größerer nomenen (siehe auch den Beitrag „Geneti-
Anteil in der Stichprobe nicht erfaßter Varia- sche Verarmung des Alpenmurmeltieres in
tion zu finden ist. Im Gegensatz dazu umfaßt Österreich") gekommen sein könnte. Tat-
die Vergleichspopulation Lechquellengebirge sache ist, daß bei dieser Inselart Verbreitung
von M. marmota nur einen kleinen Teil der und Individuenzahl von Anfang an einge-
Individuenzahl dieser Art. Aufgrund geogra- schränkt waren, was Drifteffekte begünstigen
phischer Differenzierung der Populationen ist könnte. Da die Ende der 80er Jahre durch-
zu erwarten, daß die Variation auf das gesamte geführten Allozymuntersuchungen keinen
Verbreitungsgebiet bezogen wesentlich höher eindeutigen Hinweis auf reduzierte Varia-
ist. Von drei Loci (MS06, MS41 und MS45) bilität ergaben, könnte man eventuell einen
liegen bereits Daten aus acht zusätzlichen Zusammenhang mit dem Zusammenbruch der
Populationen vor (siehe Beitrag „Genetische Population in den vergangenen zehn Jahren
Differenzierung der Populationen des Alpen- vermuten. Bei genauerer Betrachtung ist diese
murmeltieres"), wobei insgesamt 13 Allele Erklärung allerdings höchst unwahrschein-
entdeckt wurden. Diesen stehen in M. lich. Verlust von Variation tritt dann ein,
vancouverensis nur 3 Allele (alle drei Loci wenn entweder eine drastische Reduktion der
waren monomorph) gegenüber. In der noch Population auf wenige Individuen zu einem
laufenden Untersuchung aller 10 Loci in Flaschenhalseffekt führt, oder eine kleine
zusätzlichen Populationen von M. marmota Population über einen längeren Zeitraum
konnten bis jetzt 35 verschiedene Allele starker genetischer Drift ausgesetzt ist. Die
unterschieden werden, wobei die Entdeckung Individuenzahl von M. vancouverensis jedoch
weiterer Allele wahrscheinlich ist. Nimmt verringerte sich im Beobachtungszeitraum seit
man dennoch die Zahl 35 als Minimalschät- 1984 kontinuierlich von 350 auf 100 Indivi-
zung der Gesamtvariation, so ist die Anzahl duen, sodaß ein plötzlicher Variationsverlust
verschiedener Allele mehr als doppelt so hoch durch Flaschenhalseffekt auszuschließen ist.
wie in M. vancouverensis (14 Allele). Für langfristigen Variationsverlust durch Drif-
teffekte wiederum war der Zeitraum zu kurz.
Als positives Ergebnis dieser Untersu- Daher ergibt sich die Diskrepanz zu den
chung ist die Entdeckung zweier polymorpher Enzymdaten möglicherweise daraus, daß es
Loci zu werten, die als genetische Marker für sich bei den 4 variablen Enzymgenen um
Zuchtversuche und Populationsanalysen balancierte Polymorphismen handelt, die
geeignet sind. Die Suche nach weiteren varia- durch Selektionsdruck erhalten bleiben (z. B.
blen Mikrosatelliten erscheint somit trotz der durch Heterozygotenvorteil). Die Mikro-
nachgewiesenen genetischen Verarmung satelliten hingegen repräsentieren neutrale
nicht aussichtslos. Die hier angewandte (nicht durch selektive Kräfte gesteuerte)
Methode der DNA-Gewinnung aus Haaren ist Variation, geben aber damit eher die durch-
für die Tiere wesentlich schonender als die schnittliche Situation des Genpools der Art
Blutabnahme, wie sie für Enzymanalysen not- wieder.
wendig wäre. Die technischen Voraussetzun-
gen für den Aufbau eines genetischen Moni-
toring-Systems für die Population wären also
Überlebenschancen
gegeben.
Wie steht es nun mit den Überlebens-
Negativ zu sehen ist sicher die reduzierte chancen des Vancouver Murmeltieres? Die
Variabilität, welche im Falle von M. vancou- genetische Verarmung kann kurzfristig zu
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einer zusätzlichen Bedrohung werden, wenn es genügend große Fläche von geschützten Area-
durch Fixierung nachteiliger Allele zu len für die Wiederansiedelung bereitgestellt
Inzuchtdepression kommt. Ein langfristiger wird, sind alle Rettungsmaßnahmen langfri-
Effekt wäre die Verringerung des genetischen stig zum Scheitern verurteilt. Die Sicherung
Potentials und damit der evolutionären Flexi- des Lebensraumes wäre demnach die vordring-
bilität, der Anpassungsfähigkeit an sich liche Aufgabe, gegenüber der die Erhaltung
ändernde Bedingungen (PRIMACK 1993). Dies der genetischen Variabilität in der akuten
ist besonders zu beachten, falls sich bei weite- Situation eher als Nebenaspekt zu bewerten
rem Absinken der Individuenzahlen der Trend ist.
zur Verminderung der Variabilität fortsetzen
sollte. Daß Arten bzw. Populationen sich auch Danksagung
nach einem drastischen Flaschenhals trotz
Variabilitätsverlust erholen und wieder aus- Die vorliegende Arbeit wurde vom FWF
breiten können, ist durch zahlreiche Beispiele im Rahmen des Projektes P11840-GEN geför-
von verschiedenen Säugetierarten belegt (z. B. dert. Unser besonderer Dank gilt I. GERSTL
Nördlicher See-Elefant, Löwe, Gepard). Auch und E. KEHRER für ausgezeichnete technische
beim Alpenmurmeltier waren Wiederansiede- Unterstützung.
lungen, trotz Foundereffekten bei den Ausset-
zungen und damit verbundener Reduktion der Zusammenfassung
Variabilität, erfolgreich und haben zum Auf-
bau stabiler Populationen geführt. Wenn es M. vancouverensis hat während der ver-
daher auch angebracht erscheint, bei den gangenen 10 Jahre einen dramatischen Ein-
Zucht- und Wiederansiedelungsbemühungen bruch der Populationsgröße erfahren. Um die-
genetische Aspekte mit zu berücksichtigen, se Art vor dem Aussterben zu bewahren, wur-
um die fortschreitende Verringerung der de ein Rettungsprogramm gestartet, welches
Variabilität zu stoppen, ist das vordringliche die Nachzucht in Gefangenschaft, Wiederan-
Hauptziel die Erhaltung der verbliebenen siedelungen und die Wiederherstellung stabi-
Population. ler Populationen in geeigneten Habitaten
beinhaltet. Zu diesem Zweck wäre es hilfreich,
Das Konzept der „minimal viable populati-
genetische Marker für die Überprüfung der
on" (MVP = kleinste lebensfähige Populati-
Populationsentwicklung zu haben, speziell in
on) besagt, daß eine bestimmte Mindestindi- Hinblick auf die Vermeidung von Inzucht und
viduenzahl vorhanden sein muß, um das Über- den Verlust von Variabilität. Zusätzlich ist es
leben der Population über einen längeren wichtig, grundlegende Informationen über
Zeitraum trotz zufälliger oder umweltbedingter den gegenwärtigen genetischen Status der ver-
Schwankungen zu garantieren. Definiert ist bliebenen Population zu erhalten.
die MVP als jene Populationsgröße, bei der die
Überlebenswahrscheinlichkeit über eine Peri- In den letzten Jahren hat unsere Arbeits-
ode von 1000 Jahren 99% beträgt. Die MVP gruppe Populationsanalysen am Alpenmur-
ist artspezifisch und hängt von vielen Fakto- meltier (M. marmota) im gesamten ostalpinen
ren (z. B. Fortpflanzungsrate, Generationsdau- Verbreitungsgebiet dieser Art durchgeführt.
er, Schwankungsbreite der Populationsgröße) Zehn in M. marmota polymorphe Mikrosatel-
ab. Für Säuger wird hierbei eine Individuen- litenloci wurden auch in 21 Individuen von
zahl von 500 als Richtwert angegeben, eine M. vancouverensis getestet. Wegen der stren-
Zahl die beim Vancouver Murmeltier bereits gen Schutzbestimmungen für diese Art wur-
deutlich unterschritten ist. Im Vordergrund den Haarwurzelproben als Ausgangsmaterial
aller Bemühungen muß daher zunächst auf für die DNA-Extraktion verwendet. Die
jeden Fall die Erhaltung der in höchstem Mikrosatelliten wurden mittels PCR amplifi-
Maße gefährdeten Restpopulation stehen. Das ziert. Die Zahl der Allele wie auch der Hetero-
größte Problem für die in weiterer Folge ange- zygotiegrad waren in M. vancouverensis deut-
strebte Aufstockung der Population auf 400 lich niedriger. Eine Verarmung des Genpools
bis 600 Individuen stellt jedoch das Fehlen stellt somit neben der abnehmenden Populati-
geeigneter Habitate dar. Solange nicht eine onsgröße eine zusätzliche Bedrohung dar. Als
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Hauptproblem für die Erhaltung der Art ist Literatur
jedoch der Mangel an geeigneten Habitaten
BRYANT A.A. (1990): Genetic variability and minimum
anzusehen.
viable populations in the Vancouver Island mar-
mot (Marmota vancouverensis). — M.E.Des.
Thesis, University of Calgary, Calgary, Kanada.
Patenschaft für ein Vancou-
BRYANT A.A. (1997): Status report on species at risk in
ver Murmeltier Canada: Vancouver Island marmot (Marmota
vancouverensis). — Cosewic, Ottawa, Kanada.
Das „Vancouver Island Marmot Recovery
BRYANT A.A. & D.W. JANZ (1996): Distribution and
Project" organisiert Erhaltungsmaßnahmen abundance of Vancouver Island marmots (Mar-
für diese vom Aussterben bedrohte Art. Mit mota vancouverensis). — Can. J. Zool. 74: 667-
677.
einer Spende von $ 100.- ist es möglich, die
KLINKICHT M. (1993): Untersuchungen zum Paarungs-
Patenschaft für eines der noch existierenden
system des Alpenmurmeltieres, Marmota m.
Tiere für ein Jahr zu übernehmen. marmota (LINNE, 1758), mittels DNA-Fingerprin-
ting. — Dissertation, Ludwig-Maximilians-Uni-
Nähere Auskünfte sind über das Internet
versität, München, Deutschland.
(www.islandnet.com/~marmot) oder über Dr.
KRUCKENHAUSER L, PINSKER W., HARING E. & W. ARNOLD
A.A. BRYANT (Nanaimo, Kanada; genaue
(1999): Marmot phylogeny revisited: molecular
Adresse siehe Anschrift der Verfasser) zu evidence for a diphyletic origin of sociality. — J.
erhalten. Zool. Syst. Evol. Research 37: 49-56.
NAGORSEN D.W. (1987): Marmota vancouverensis. —
Mammalian Species 270: 1-5.
PRELEUTHNER M. & W. PINSKER (1993): Depauperated
gene pools in Marmota m. marmota are caused
by an ancient bottle neck: electrophoretic ana-
lysis of 15 wild populations from Austria and
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© Biologiezentrum Linz/Austria; download unter www.biologiezentrum.at
Anschriften der Verfasser:
Mag. Luise KRUCKENHAUSER
Ao.Univ-Prof. Dr. Wilhelm PlNSKER
Institut für Medizinische Biologie,
AG Allg. Genetik
Medizinische Fakultät der Universität
Wien
Währingerstr.10
A-1090 Wien
Austria
e-mail:
[email protected],
[email protected]
Dr. Andrew A. BRYANT
Vancouver Island Marmot Recovery
Project
108 Fifth Street
Nanaimo, B.C., V9R 1N2
Canada
e-mail: [email protected]
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