Elefantenjagd verändert den Genpool – Wildtiere verlieren Stosszähne

Die Elfenbeinwilderei in Afrika hat dazu geführt, dass sich in einigen Regionen Elefanten ohne Stosszähne entwickelt haben.

Die gute Nachricht ist jedoch, dass die Dickhäuter durch den verstärkten Schutz vor Jagdausübende ihre Stosszähne zurückerhalten.

Für einige Elefanten bedeutete das Überleben, ihre Stosszähne abzulegen. Jetzt bekommen sie sie langsam wieder zurück

„Bei afrikanischen Elefanten ist das Fehlen von Stosszähnen sehr selten“, sagt Brian Arnold, biomedizinischer Datenwissenschaftler an der Princeton University. „Aber wenn man sich bestimmte Gebiete ansieht, ist die Rate der Stosszahnlosigkeit viel höher als der Durchschnitt.“

Um herauszufinden, warum das so ist, reisten Arnold und sein Co-Autor Shane Campbell-Staton, ein Biologe an der University of California, Los Angeles, in den Gorongosa-Nationalpark in Mosambik.

Von 1977 bis 1992 tobte in Mosambik ein Bürgerkrieg. Beide Seiten finanzierten ihre Waffen und andere Gerätschaften durch illegalen Elfenbeinhandel und somit die illegale Elefantenjagd. Dadurch sank die Anzahl an Elefanten im Gorongosa-Nationalpark von geschätzt mehr als 2’500 Tieren im Jahre 1972 auf weniger als 250 (2000). Anhand von Fotos, die während der Erhebungen gemacht wurden, schätzten Arnold und seine Kollegen, dass zu dieser Zeit etwa 18 % der Population beide Stosszähne fehlten, während 9 % nur einen Stosszahn besassen.

Vor dem Krieg besassen vier von fünf Elefantenweibchen Stosszähne. Danach waren es weniger als die Hälfte. Männchen ohne Stosszähne gab es hingegen vorher wie nachher praktisch keine. Auch in anderen Regionen Afrikas hat die Anzahl an weiblichen Elefanten ohne Stosszähne in den letzten Jahrzehnten überall dort deutlich zugenommen, wo Wilderer illegal Elfenbein erbeuten und dafür Elefanten abschlachten. Da vorwiegend Tiere mit Stosszähnen getötet werden, können sich die Tiere ohne Stosszähne verhältnismässig häufiger fortpflanzen und ihre Gene an die Nachkommen weitergeben.

„Es gab eindeutig einen Überlebensvorteil für Elefanten ohne Stosszähne„, sagte er. Stosszähne sind in der Regel wichtig für das Überleben der Elefanten, da sie ihnen helfen, nach unterirdischen Wasserquellen zu graben und die Rinde von Bäumen abzuziehen, die ein wichtiger Bestandteil der Ernährung der Elefanten ist. Wenn Elefanten jedoch wegen ihrer Stosszähne gejagt werden, wird diese nützliche Eigenschaft zu einem Todesurteil.

Bei der Sichtung der Daten fiel den Forschern ein interessantes Muster auf: Alle Elefanten ohne Stosszähne sind weiblich. Um zu verstehen, warum das so ist, beobachteten Arnold und seine Kollegen die erste Generation, die von den Überlebenden des Krieges geboren wurde. Für jedes Kalb erfassten sie, ob es Stosszähne hatte, und dann, ob seine Eltern Stosszähne hatten.

Sie fanden heraus, dass im Durchschnitt 50 % der Töchter einer Mutter ohne Stosszähne genau wie diese ohne Stosszähne geboren werden, aber alle männlichen Kälber haben Stosszähne. Ausserdem sind zwei Drittel der Kälber einer Mutter ohne Stosszähne weiblich, während männliche und weibliche Kälber fast gleich häufig sind.

Arnold zufolge deutet dieses Muster darauf hin, dass das Gen, das die Stosszahnlosigkeit verursacht, auf dem X-Chromosom liegt, was bedeutet, dass es sich um ein X-gebundenes dominantes Merkmal handelt. Weibliche Elefanten haben wie Menschen zwei X-Chromosomen. Wenn also eines dieser X-Chromosomen ein mutiertes Gen für die Stosszahnlosigkeit trägt, während sich auf dem anderen X-Chromosom ein normales Gen befindet, wird das weibliche Kalb keine Stosszähne entwickeln. Um jedoch zu überleben, muss das andere X-Chromosom die normale Version des Gens tragen, damit es das mutierte Gen bis zu einem gewissen Grad ausgleichen kann. In diesem Fall reicht ein mutiertes Gen aus, um die Entwicklung der Stosszähne zu beeinträchtigen, aber ansonsten ist der Elefant einigermassen gesund.

Da eine Mutter eine 50:50-Chance hat, entweder das normale oder das mutierte Gen an ihre Nachkommen weiterzugeben, ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine ihrer Töchter keine Stosszähne hat, im Wesentlichen ein Münzwurf. Bei ihren Söhnen ist die Sache etwas riskanter. Da die männlichen Embryonen neben dem Y-Chromosom, das sie von ihrem Vater erhalten, nur ein X-Chromosom von der Mutter bekommen, ist das Erben des X-Chromosoms mit dem mutierten Gen ein Todesurteil. Das Y-Chromosom trägt nicht die gleichen Gene wie das X-Chromosom, so dass es nie über das dringend benötigte Ersatzgen verfügen wird, das dem stachellosen Gen entgegenwirkt. Und nur das mutierte Gen zu haben, ist unweigerlich tödlich. Die Hälfte der männlichen Embryonen – diejenigen, die das stachellose X erben – stirbt also vor der Geburt, was das ungleiche Geschlechterverhältnis bei den Nachkommen stachelloser Mütter erklärt.

Die Forscher identifizierten zwei potenzielle Gene, die für die Stachellosigkeit verantwortlich sein könnten: AMELX und MEP1a. Eines dieser Gene, AMELX, ist an der Zahnentwicklung bei Säugetieren beteiligt. Beim Menschen spielt dieses Gen eine Rolle bei der Entwicklung der seitlichen Schneidezähne, den Zähnen, aus denen sich die Elefantenstosszähne entwickelt haben. Und interessanterweise ist dieses Gen beim Menschen auch mit der Entwicklung eines X-chromosomalen dominanten Syndroms verbunden, das bei Männern tödlich verläuft. Das bedeutet für menschliche Männchen das Gleiche wie für männliche Elefanten: Männchen, die die mutierte Version auf einem X-Chromosom geerbt haben, haben kein Backup.

„Theoretisch wird die Fruchtbarkeit abnehmen, je häufiger die Stosszahnlosigkeit auftritt, da stosszahnlose Weibchen das tödliche Syndrom an die Hälfte ihrer männlichen Nachkommen weitergeben„, so Arnold.

„Es gibt einen Lichtblick in dieser Geschichte„, sagte Arnold. „Seit 1994 sind die Elefantenpopulationen in Mosambik im Aufwind. Gleichzeitig ist die Stosszahnlosigkeit rückläufig, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass stosszahnlose Mütter weniger fruchtbar sind. Dies deutet darauf hin, dass die Elefanten im Gorongosa-Nationalpark auf dem besten Weg sind, zu ihrer früheren Stosszahnpracht zurückzukehren.„

Klar ist, dass selbst ein evolutionstechnisch gesehen sehr kurzer Zeitraum wie 15 Jahre Elfenbeinjagd einen deutlichen und sofort sichtbaren Selektionsdruck bedeutet. Zudem haben die Veränderungen des Genpools lang andauernde Folgen für die Elefantenpopulation. Nach wie vor wandert mehr als ein Drittel der Weibchen ohne die charakteristischen und von Wilderern so begehrten Zähne umher.