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»Genetische Kernschmelze«: Die letzten Mammuts waren voller Gendefekte

Auf einer Insel überlebten Mammuts 6000 Jahre länger. Doch der Preis dafür war hoch. Inzucht und Mutationen schädigten ihre Gene, vermutlich waren sie oft krank und unfruchtbar.
Mammuts wurden vor allem wegen ihrer Stoßzähne gejagtLaden...

Noch vor 4000 Jahren, in Ägypten hatten bereits zehn Dynastien Pharaonen geherrscht, lebten Mammuts auf der Erde – doch ihr Untergang war schon in ihren Genen festgeschrieben. Das jedenfalls berichtet ein Team um Vincent Lynch von der University at Buffalo in den USA. Es verglich dafür das Erbgut eines etwa 4300 Jahre alten Mammuts von der Wrangelinsel nördlich von Sibirien mit dem zweier älterer Artgenossen vom Festland sowie dem der Asiatischen Elefanten Uno, Asha und Parvathy. Wie die Arbeitsgruppe in »Genome Biology and Evolution« berichtet, wiesen mehrere Gene des Insel-Mammuts potenziell schädliche Veränderungen auf.

Die Mutationen verschlechterten möglicherweise nicht nur Stoffwechsel und Geruchssinn, sondern störten auch die Entwicklung der Nachkommen und machten die Mammut-Männchen weniger fruchtbar. Vielleicht trugen diese genetischen Probleme langfristig zum Aussterben der Art bei. Die Gen-Analysen stammen lediglich von einem Individuum, so dass Schlüsse auf die gesamte Population nur bedingt zulässig sind. Allerdings passen sie sowohl zu früheren Ergebnissen als auch zu Modellen, die diese Effekte vorhersagen.

Hinter der dramatischen Verschlechterung des Erbguts steckte womöglich ein ebenso dramatischer Kollaps der Population. Dadurch, dass die Wrangelinsel vor etwa 10 000 Jahren durch den steigenden Meeresspiegel vom Festland abgeschnitten war, existierten die Tiere dort 6000 Jahre länger als die Mammuts auf dem Festland. Doch der Preis dafür war wohl hoch, denn die Insel konnte nur eine geringe Zahl der Tiere ernähren. Schon seit Jahren vermuten Fachleute, dass Inzucht und fehlende genetische Vielfalt die Erbgutschäden nach der Isolation der letzten Mammuts rapide ansteigen ließen. Nachgewiesen war dieser Effekt unter anderem bei einem Gen aus den Mitochondrien, seine Auswirkungen blieben jedoch unklar.

Das Team um Lynch zeigt jetzt, dass auch Gene im Zellkern mit bekannten Funktionen durch diese »genetische Kernschmelze« – wie eine Arbeitsgruppe es 2017 ausdrückte – beschädigt wurden. So fanden die Forscher im Entwicklungsgen HYLS1, das an der Hirnentwicklung beteiligt ist, eine Veränderung in einem bei den meisten Wirbeltieren unveränderten Abschnitt; konservierte Gensequenzen sind oft wichtig für die Funktion, und die Arbeitsgruppe geht davon aus, dass Veränderungen hier überwiegend schädlich sind. Ein solcher Abschnitt ist auch beim Gen NKD1 betroffen, das mit der Spermienqualität zusammenhängt. Diese und andere Veränderungen trugen vermutlich zum Aussterben der Tiere bei, legt die Studie nahe.

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