scinexx | Rätsel der schwarzen Wölfe gelöst: Genmutation breitete sich nach Paarungen mit Haushunden überraschend stark aus - Wolf, Gene, Mutation, Fell, Fellfarbe, Yellowstone, Nordamerika, Europa, Wölfe, Haushunde, Wildtiere, Domestikation, Mensch, Biologie, Genetik, DNA, Ökologie, Population

Samstag, 20.03.2010

Rätsel der schwarzen Wölfe gelöst

Genmutation breitete sich nach Paarungen mit Haushunden überraschend stark aus

Warum haben fast die Hälfte der nordamerikanischen Wölfe schwarzes Fell, während ihre europäischen Artgenossen fast immer grau oder weiß sind? Die Antwort darauf lieferten jetzt DNA-Analysen. Wie Forscher in „Science“ berichten, entdeckten sie eine Genmutation bei den schwarzen Wölfen, die nur aus Paarungen mit Haushunden stammen kann. Überraschend daran ist der große Erfolg dieser Mutation in der Wildnis – dies ist das erste Beispiel einer so effektiven Übertragung .


Schwarzer Wolf aus dem Yellowstone Nationalpark © Yellowstone National Park /NPS

Molekularbiologen und Genetiker der Universität von Kalifornien in Los Angeles, der Stanford Universität sowie von Universitäten in Schweden, Kanada und Italien führten im Rahmen einer Vergleichsstudie Genanalysen an 150 Wölfen im amerikanischen Yellowstone Nationalpark durch. Ziel war es herauszufinden, warum die nordamerikanischen Vertreter dieser Arten häufig schwarzes Fell besitzen, ihre europäischen Artgenossen jedoch nie.

Paarungen mit Hunden schuld
Die Forscher und Forscherinnen analysierten und verglichen mehr als 50.000 genetische Marker bei den zur Hälfte schwarzen zur Hälfte grauen Tieren – und wurden in überraschender Weise fündig: Sie entdeckten eine Genmutation, “K locus”, die bisher nur von Hunden bekannt war. Bei diesen erzeugt sie schwarzes Fell und wird an die Nachkommen weitervererbt. Die Mutation musste irgendwann durch Paarungen von Wölfen mit Hunden in die Population gelangt sein – vermutlich bereits vor der Ankunft der Weißen in Amerika.

„Keiner hätte gedacht, dass die häufige schwarze Fellfarbe bei nordamerikanischern Wölfen von Hunden stammt – es gibt keinen Präzedenzfall dafür“, erklärt Robert Wayne, Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie an der Universität von Kalifornien in Los Angeles. „Hinzu kommt, dass dieser Transfer des Gens für schwarzes Fell – aus welchem Grund auch immer – nur in Nordamerika stattfand und erfolgreich war.“

Erster Fall von erfolgreicher Genübertragung an Wildtiere
„Dies ist das erste Beispiel einer Genmutation, die in einer domestizierten Art entstand, auf eng verwandte Wildtiere übertragen wurde und sich dort ausbreiten konnte“, so Wayne. „Obwohl Gene, die sich in der Domestikation entwickeln durchaus auf Wildtiere übertragen werden können, breiten sie sich dort normalerweise nicht aus, weil der natürliche Kontext so stark differiert.“


	Grauer Wolf © Yellowstone National Park /NPS

Normalerweise gilt die Fellfarbe von Wildtieren als wichtig für ihre Tarnung, insofern müsste eigentlich die grau-bräunliche Farbe eher von Vorteil sein. „Aber offenbar hat die natürliche Selektion stattdessen die Häufigkeit der schwarzen Fellfarbe bei den Wolfspopulationen in ganz Nordamerika erhöht“, erklärt Wayne. „Es musste also einen adaptiven Vorteil gehabt haben, den wir bisher noch nicht verstehen. Es könnte Tarnung sein oder eine Stärkung des Immunsystems gegenüber Krankheitserregern oder es könnte auch eine Vorliebe der Tiere reflektieren, sich mit Partner einer anderen Fellfarbe zu paaren.“

Transfer-Risiko auch bei Gentech-Organismen höher als gedacht?
„Unsere Studie zeigt, wie Domestikation auch das genetische Erbe von natürlichen Populationen bereichern kann“, so Gregory Barsh, Genetik-Professor an der Stanford Universität und Co-Autor der Science-Studie. „Unsere Arbeit ist über Wölfe, aber es gibt viele andere Beispiele von domestizierten Pflanzen – Weizen, Mais, Soja – und Tieren wie Bisons, Rinder oder Katzen, bei denen ein Genfluss von Hausformen zu Wildpopulationen dokumentiert ist.“

Diese Erkenntnis hat auch Auswirkungen auf die generelle Sicht der Genübertragbarkeit: "Bisher war die grundlegende Annahme, dass Gene einer Art nicht in großem Maßstab auf eine andere Art übertragen werden, dies könnte sich nun als falsch herausstellen”, so Wayne. Damit müssten möglicherweise auch die bisherigen Sicherheitsmaßnahmen bei der Freisetzung genetisch veränderter Organismen überdacht werden. Denn auch hier könnte theoretisch eine Übertragung erfolgreicher und weitreichender sein als abgenommen.

(University of California - Los Angeles, 10.02.2009 - NPO)

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