Ein in Gefangenschaft gehaltener pseudo-melanistischer Tiger und seine regelmäßigen Geschwister im Nandankanan Biological Park. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra)
Ein Team von Wissenschaftlern hat das genetische Rätsel von Simlipals sogenannten schwarzen Tigern gelöst. Die Studie unter der Leitung von Uma Ramakrishnan und ihrer Schülerin Vinay Sagar vom National Center for Biological Sciences (NCBS), Bangalore, ergab, dass eine einzelne genetische Mutation bei diesen Tigern dazu führte, dass sich schwarze Streifen verbreiterten oder sich in den gelbbraunen Hintergrund ausbreiteten.
< p>Tiger haben ein markantes dunkles Streifenmuster auf einem hellen Hintergrund in Weiß oder Gold. Eine seltene Mustervariante, die sich durch verbreiterte und miteinander verschmolzene Streifen auszeichnet, wird sowohl in Wild- als auch in Gefangenschaftspopulationen beobachtet. Dies ist als Pseudomelanismus bekannt, der sich vom echten Melanismus unterscheidet, einem Zustand, der durch eine ungewöhnlich hohe Ablagerung von Melanin, einem dunklen Pigment, gekennzeichnet ist.
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Während wirklich melanistische Tiger noch nicht erfasst werden müssen, wurden pseudo-melanistische Tiger immer wieder mit Kameras gefangen, und zwar seit 2007 nur in Simlipal, einem 2.750 km langen Tigerreservat in Odisha. Die 2017 gestartete Studie war der erste Versuch, untersuchen die genetischen Grundlagen für diesen ungewöhnlichen Phänotyp (Aussehen). Durch Daten des gesamten Genoms und stammbaumbasierte Assoziationsanalysen von Zootigern ergab die Studie, dass Pseudomelanismus mit einer einzelnen Mutation in der Transmembran-Aminopeptidase Q (Taqpep) verbunden ist, einem Gen, das für ähnliche Merkmale bei anderen Katzenarten verantwortlich ist.
Warum schwarze Tiger selten sind
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Mutanten sind genetische Variationen, die in der Natur spontan, aber nicht häufig auftreten können. Sichtungen von schwarzen Tigern werden sporadisch behauptet, mindestens seit 1773, als der Künstler James Forbes ein Aquarell von einer Aufnahme in Kerala malte. Ähnliche Behauptungen wurden aus Myanmar (1913) und China (1950er Jahre) gemacht. Im Jahr 1993 wurde im Nationalmuseum für Naturgeschichte in Delhi ein beschlagnahmtes schwarzes Tigerfell unbekannter Herkunft ausgestellt.
Leider wurden bis vor kurzem Personen mit ungewöhnlichem Aussehen von Trophäenjägern als Neuheit gesucht, und wahrscheinlich überlebten nur wenige lang genug, um Blutlinien zu etablieren.
Ein gefangener pseudo-melanistischer Tiger im Nandankanan Biological Park, Bhubaneswar. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)
Außerdem wird Pseudomelanismus durch ein rezessives (verstecktes) Gen verursacht. Ein Junges bekommt zwei Kopien jedes Gens von beiden Elternteilen, und ein rezessives Gen kann nur in Abwesenheit des dominanten auftreten. Zwei Tiger mit normalem Muster, die das rezessive Pseudomelanismus-Gen tragen, müssen sich also mit einer Wahrscheinlichkeit von eins zu vier verpaaren, um ein schwarzes Jungtier zur Welt zu bringen.
Aber rezessive Gene sind selten und es ist unwahrscheinlich, dass zwei nicht verwandte Tiger dasselbe tragen und zusammen an ein Junges weitergeben. In einer idealen Tigerwelt, in der weitreichende Individuen immer eine Auswahl an Partnern haben, ist die Aufeinanderfolge schwarzer Tiger eine Seltenheit.
Unter außergewöhnlichen Umständen kann ein schwarzer Tiger als Teil einer sehr kleinen (z. Wie sich herausstellte, ist das bei Simlipal passiert.
< img src="https://images.indianexpress.com/2021/09/tiger-1.jpg?resize=600,486" /> Eine Darstellung, die zeigt, wie Inzucht (links in der Grafik) rezessive Merkmale ausdrückt, im Gegensatz zur Zucht mit einem nicht verwandten Individuum (rechts).
Die Simlipal-Mutanten
Lange bevor 2007 drei schwarze Tiger in Kameras gefangen wurden, lieferte Simlipal 1993 die erste bestätigte Aufzeichnung des Mutanten, als ein Stammesjugend eine pseudo-melanistische Tigerin in Notwehr tötete. Im Jahr 2018 wurden drei von Simlipals acht Tigern schwarz.
Pseudo-melanistische Tiger gibt es auch in drei Zoos in Indien – Nandankanan (Bhubaneswar), Arignar Anna Zoological Park (Chennai) und Bhagwan Birsa Biological Park ( Ranchi) – wo sie in Gefangenschaft geboren wurden. Alle von ihnen haben angestammte Verbindungen zu einer Person aus Simlipal.
Die nächstgelegene brütende Tigerpopulation von Simlipal ist etwa 800 km entfernt, eine Entfernung, die viel länger ist als das durchschnittliche Verbreitungsgebiet der bengalischen Tiger (20-110 km) und ihre durchschnittliche Ausbreitungsentfernung (78-124 km). Ausbreitungen von mehr als 500 km wurden dokumentiert, stellte die Studie fest, aber sie sind sehr selten.
Während frühere Studien drei große genetische Cluster innerhalb indischer Tiger entdeckten – Zentralindien, Südindien und Nordwestindien – stellte die vorliegende Studie fest, dass Simlipal-Tiger sich genetisch von anderen zentralindischen Populationen unterscheiden und bei einer Ausbreitungsschwelle von 200 km getrennt sind.
Eine Tigerfamilie im Nandankanan Biological Park, Bhubaneswar, umfasst (von links nach rechts) die Mutter (weiße Tigerin), den weißen pseudo-melanistischen Sohn, den orangen pseudo-melanistischen Sohn, den orangenen regulären Vater (hinten) und orange reguläre Tochter. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)
Die Schlussfolgerung: Die kleine und isolierte Tigerpopulation von Simlipal führte zu Inzucht und dem anomalen Phänotyp, der durch breite, zusammengeführte Streifen gekennzeichnet ist. Der Verlust der genetischen Vielfalt zeigt sich in Simlipal (28%) im Vergleich zu Zentralindien (36%). Folglich ist die durchschnittliche Verwandtschaft zwischen Simlipal-Individuen (38%) höher als in Zentral- (9%) oder Südindien (13%).
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Was ist mit der natürlichen Auslese
Natürliche Selektion eliminiert die Schwächsten aus einem Genpool und die Eigenschaften der Erfolgreicheren werden weitergegeben. Nischenmodellierung, so die Studie, zeigt eine höhere Häufigkeit melanistischer Leoparden in dunkleren tropischen und subtropischen Wäldern als in trockeneren offenen Lebensräumen. Ebenso können dunklere Mäntel einen selektiven Vorteil sowohl bei der Jagd als auch bei der Vermeidung von Jägern in Simlipals tropischen feuchten Laub- und halbimmergrünen Wäldern mit geschlossenen Baumkronen bieten, mit einem relativ dunkleren Unterholz.
Obwohl die vorliegende Studie nicht genug hatte Daten, um die Hypothese zu testen, beobachtete sie, dass das Verschwinden von schwarzen Tigern aus ganz Indien, wo die Populationen größer und damit die Selektion effektiver sein könnten, die möglichen schädlichen Auswirkungen der Mutation unterstützte.
Ein pseudomelanistischer Tiger, der im Januar 2019 in Simlipal gefangen war. (Foto: NTCA/WII)
Das Mitbringsel
Simlipal ist nicht das einzige Beispiel für eine „intensive Gründung“ Engpässe“ in gefährdeten Tigerpopulationen aufgrund der vom Menschen verursachten Fragmentierung des Lebensraums. Während sich die Gefahren dieser isolierten, schwindenden Bevölkerung dramatisch in der phänotypischen Entwicklung manifestieren, können in anderen Inselreservaten unsichtbare Zeitbomben ticken.
„Während sich Tiger in einigen Teilen Indiens erholt haben, bleiben mehrere Populationen klein und isoliert. Wir sagen voraus, dass solche Populationen genetischer Drift (zufällige Ereignisse), Inzucht und Inzuchtdepression (verringertes Überleben) unterliegen werden. Insgesamt haben solche Populationen ein hohes Aussterberisiko. Es war eine faszinierende Reise, den Pseudomelanismus in Simlipal zu verstehen. Hoffentlich werden solche Studien und die Erkenntnisse, die sie liefern, dazu beitragen, die Zukunft bedrohter Arten zu sichern“, sagte Ramakrishnan von NCBS.
Glücklicherweise kann die Einführung neuer Gene in einen isolierten Pool, abhängig von der Anzahl der Migranten, der Häufigkeit des Zuzugs und der Bevölkerungsgröße, den Schaden im Laufe der Zeit umkehren. Obwohl der Lufttransport von Tigern heutzutage die bequemste Lösung zu sein scheint, gibt es keine Alternative zur Wiederherstellung oder Erhaltung der natürlichen Verbindung zwischen Tigerwäldern auf lange Sicht.
Unterdessen weist Indiens nordwestliche Tigerpopulation eine höhere mittlere Verwandtschaft zwischen Individuen (46%) und eine geringere Heterozygotie (22%) auf als sogar Simlipal (38% und 28%). Während Ranthambhore seit Jahrzehnten eine genetische Insel ist, wurden Tigergeschwister aus dieser Inzuchtpopulation handverlesen, um Sariska wieder zu bevölkern. Das ist eine weitere Studie in Vorbereitung.
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