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Nördliches Breitmaulnashorn: »Künstliche Befruchtung ist die einzige Chance zur Rettung«

Nur zwei Nördliche Breitmaulnashörner leben noch. Laborembryos sollen die Art erhalten. »Wir haben erheblichen Zeitdruck«, sagt Stammzellforscher Sebastian Diecke im Interview.
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Das Nördliche Breitmaulnashorn ist so gut wie ausgestorben. Zwei Tiere gibt es noch, beide Ceratotherium simum cottoni sind Weibchen und keines ist schwanger. Sudan – der letzte Bulle – konnte vor seinem Tod 2018 keinen Nachwuchs mehr zeugen. Mit künstlicher Befruchtung wollen Tiermediziner nun für Nachwuchs sorgen. Erst kürzlich gelang es, einen dritten, entwicklungsfähigen Embryo im Labor zu schaffen. Sebastian Diecke vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in Berlin ist am internationalen Projekt »BioRescue« beteiligt. Warum die Menschheit die Pflicht hat, die Art zu erhalten, wieso es so schwierig ist, für Nashornbabys zu sorgen, und wann das erste geboren sein könnte, erzählt er im Interview.

Spektrum.de: Ihre Kollegen haben es geschafft, einen weiteren entwicklungsfähigen Embryo des Nördlichen Breitmaulnashorns im Labor zu gewinnen. Warum ist das von entscheidender Bedeutung für die Erhaltung dieser Art?

Sebastian Diecke: Das Ziel ist es, das Nördliche Breitmaulnashorn vor dem Aussterben zu bewahren. Künstliche Befruchtung und Stammzelltechnologie sind derzeit die einzige Chance zur Rettung der Tiere. Sie ermöglichen es, Embryos im Labor zu befruchten und Leihmüttern einzusetzen, damit Nachwuchs geboren werden kann.

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Sebastian Diecke | Der Stammzellforscher versucht, die Zukunft von Nördlichen Breitmaulnashörnern zu sichern. Als Stammzellforscher des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin ist er Teil des Projekts BioRescue. Das internationale Wissenschaftskonsortium steht unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Wie stellt man solche Embryos her?

Zunächst entnimmt man den weiblichen Tieren Eizellen. Schon dieser Prozess ist äußerst kompliziert. Man muss zirka 1,5 Meter ins Tier hinein. Über den After sticht man mit einer Nadel durch den Darm und punktiert die Follikel, in denen sich die Eizellen befinden. Die Follikelflüssigkeit kann dann über einen Katheter abgesaugt werden. Aus der Flüssigkeit sucht man anschließend mit Hilfe eines Mikroskops die Eizellen heraus. Thomas Hildebrandt vom Leibniz-IZW hat dafür extra eine Apparatur entwickelt. Anschließend werden die Eizellen bei einer Temperatur um die 26 Grad Celsius zu unseren italienischen Kollegen transportiert. In deren Reproduktionslabor reifen die Eizellen einige Tage und werden dann mit einem Spermium von einem Nashornbullen befruchtet. Das Sperma stammt von bereits verstorbenen Nördlichen Breitmaulnashorn-Bullen und lagert bei minus 196 Grad Celsius im flüssigen Stickstoff. Wenn es geklappt hat, teilen sich die Zellen. Nach etwa zehn Tagen sind sie zu einem fertigen Embryo herangereift. Der Embryo wird dann in flüssigem Stickstoff gelagert, bis er zum Einsatz kommt.

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Eizellenentnahme bei einer Nashornkuh | Es werden viele Hände gebraucht, um den letzten beiden Nördlichen Breitmaulnashornkühen Eizellen zu entnehmen. Die Forscherinnen und Forscher des BioRescue-Projektes nutzen sie, um Embryos herzustellen, die sie in Zukunft Leihmüttern einsetzen können.

In diesem Fall stammte das Sperma von Suni. Er starb als einer der letzten Nashornbullen seiner Art im Oktober 2014. Ist er der einzige, dessen Samenzellen man in weiser Voraussicht eingefroren hat?

Nein, es gibt Spermien von insgesamt fünf Männchen, darunter auch von Sudan, der als letztes Männchen seiner Art leider 2018 verstorben ist.

Sie haben nicht nur einen Embryo, sondern mittlerweile drei Embryos. Wo sind diese jetzt?

Sie lagern an einem sicheren Ort in flüssigem Stickstoff. So lange, bis sie einer Leihmutter eingesetzt werden können.

Die letzten beiden noch lebenden Nördlichen Breitmaulnashörner sind Tochter und Enkelin von Sudan. Najin und Fatu können auf Grund verschiedener Vorerkrankungen oder wegen des hohen Alters nicht mehr schwanger werden. Wer also soll den Nachwuchs austragen?

Das mit dem Alter trifft auf Najin zu. Fatu ist zwar jünger, hat aber Probleme mit den Sehnen in den Hinterbeinen und könnte das Gewicht einer Schwangerschaft nicht tragen. Den Nachwuchs sollen daher Weibchen der nah verwandten Südlichen Breitmaulnashörner ausgetragen. Davon gibt es noch etwa 18 000 Exemplare. Es ist bekannt, dass sich die beiden Unterarten paaren können. In Gefangenschaft ist das bereits einmal nachweislich geschehen, und zwar im Jahr 1977, als im Zoo von Dvůr Králové Nasi geboren wurde.

Wann wollen Sie die Embryos einsetzen?

Das hängt davon ab, wann die Methode sicher genug ist. Derzeit versuchen wir eine sichere Durchführung dieser Prozedur am Südlichen Breitmaulnashorn zu etablieren. Erst wenn wir es schaffen, ihnen Embryos derselben Art einzusetzen, wollen wir die wertvollen Embryos des Nördlichen Breitmaulnashorns verwenden.

Wie lange sind Nashörner eigentlich schwanger, und wie sicher kann man sein, dass ein Nashornbaby geboren wird?

Eine Schwangerschaft dauert in der Regel 16 bis 18 Monate. Ganz sicher sein kann man nie; ähnlich wie bei einer herkömmlichen Schwangerschaft kann es zu Komplikationen oder Fehlgeburten kommen. Daher ist es zuerst fundamental wichtig, die Methode der Rückführung des Embryos in die Leihmutter richtig zu etablieren. Leider haben wir durch das Alter der beiden verbliebenen Kühe zudem einen erheblichen Zeitdruck. Najin und Fatu sollen das Wissen, wie man sich als Nördliches Breitmaulnashorn verhält, an ihre Nachkommen weitergeben. Die Tiere werden maximal 40 bis 50 Jahre alt. Najin ist bereits 30 – es bleibt also nicht mehr viel Zeit.

Wann ist frühestens mit Nachwuchs zu rechnen?

In den nächsten drei bis fünf Jahren, wenn alles gut geht. Herr Hildebrandt und ich sind da recht optimistisch.

Was ist Ihr Ziel?

Ich selbst habe mehr mit dem zweiten Teil des Projekts zu tun, in dem es um Stammzellen geht. Wir arbeiten mit japanischen Kollegen unter Leitung von Katsuhiko Hayashi daran, aus konservierten Körperzellen im Reagenzglas neue Eizellen zu produzieren. Bei Mäusen hat das bereits geklappt. Wir wollen das jetzt auch bei Nashörnern schaffen.

Und was brauchen Sie dafür?

Hautproben, die in der Vergangenheit Nördlichen Breitmaulnashörnern entnommen worden sind. Diese wandeln wir in eine spezifische Art von Stammzellen um, so genannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs). Anschließend versuchen wir, diese iPSCs zu Eizellen ausreifen zu lassen. Danach sollen diese von den Stammzellen abgeleiteten Eizellen ebenfalls künstlich befruchtet und geeigneten Leihmüttern eingesetzt werden.

Sind die Nachkommen dann nicht sehr eng miteinander verwandt oder gar genetisch identisch?

Nein, im Gegenteil. In Kryobanken in Berlin und San Diego sind Hautzellen von zwölf Nördlichen Breitmaulnashörnern eingefroren. Wenn wir es schaffen, aus ihnen Eizellen herzustellen, hätten wir einen qualitativ hochwertigen Genpool, da nur Proben von vier Tieren direkt mit einander verwandt sind. Das würde helfen, eine gesunde Population zu erschaffen. Der genetische Unterschied unter den verbliebenen Nördlichen Breitmaulnashörnern ist übrigens größer als unter den Südlichen: Diese waren gegen Ende des 19. Jahrhunderts ebenfalls nahezu ausgestorben. Der Bestand schrumpfte auf weniger als 50 Tiere und aus ihnen gingen alle heutigen Exemplare hervor.

»Wenn es nicht unbedingt sein muss, wollen wir die Methoden nicht noch einmal einsetzen müssen«(Sebastian Diecke)

Das klingt alles ganz schön aufwändig und teuer. Haben wir als Mensch überhaupt die Verantwortung, die Art zu schützen?

Ja, in diesem Fall schon. Diese Tiere sterben ja nicht aus evolutionären Gründen aus, sondern direkt bedingt durch den Einfluss des Menschen. Daher bin ich der Meinung, dass die Menschheit alles erdenklich Mögliche tun sollte, um die Art zu erhalten. Keinesfalls soll Stammzellforschung in Verbindung mit dem Embryotransfer zur Standardmethode in der Arterhaltung werden. Wenn es nicht unbedingt sein muss, wollen wir die Methoden nicht noch einmal einsetzen müssen. Wir wünschen uns, dass traditionelle Arterhaltungsprogramme künftig ausreichen, um das Überleben der verschiedensten Tierarten zu ermöglichen. Mehr noch kann unser hier erläuterter Ansatz zur Arterhaltung nur nachhaltig funktionieren, wenn er Hand in Hand mit traditionellen Maßnahmen zum Tierschutz und der Sicherung des natürlichen Lebensraums geht.

Auf welche Arten trifft das noch zu?

Auf alle fünf lebenden Nashornarten, wie zum Beispiel das Spitzmaulnashorn oder das Sumatra-Nashorn. Davon gibt es zum jetzigen Zeitpunkt nur noch weniger als 80  Exemplare. Es gilt aber grundsätzlich für alle Wildtiere einschließlich Elefanten, Affen oder Schneeleoparden.

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Nördliche und Südliche Breitmaulnashörner | Die Kühe Najin und Fatu leben zusammen mit dem Südlichen Breitmaulnashorn Tauwo im Schutzgebiet Ol Pejeta in Kenia.

Jedes Jahr töten Wilderer in Kenia und anderen afrikanischen Ländern mehrere hundert Nashörner, weil Hornpulver angeblich Medizin ist und teuer gehandelt wird. Wie sind die letzten zwei Nördlichen Breitmaulnashörner geschützt?

Sie leben in einem Reservat, Soldaten bewachen sie rund um die Uhr. Nashörner leiden unter Wilderern, die bis heute jedes Jahr fast 1000 Tiere töten, und wie viele andere Wildtiere unter dem Verlust ihres natürlichen Lebensraumes. Afrika hat ein enormes Bevölkerungswachstum, es werden immer mehr Siedlungen gebaut. Wir müssen eine Lösung finden, damit genug Platz für Mensch und Tier ist.

Informationen zum Nördlichen Breitmaulnashorn

Das Nördliche Breitmaulnashorn (Ceratotherium simum cottoni) ist eine Unterart des Breitmaulnashorns (Ceratotherium simum). Breitmaulnashörner gelten nach Elefanten und Flusspferden als drittgrößte Landsäugetiere der Welt. Sie sind die größten aller heute lebenden Nashornarten. Ihre Kopf-Rumpf-Länge beträgt 3,4 bis 4,2 Meter. Bis zu den Schultern gemessen sind die Tiere 1,5 bis 1,8 Meter hoch und bringen normalerweise 1,8 bis 2,5 Tonnen auf die Waage. Besonders große Bullen können aber auch mal bis zu 3,5 Tonnen wiegen.

Vor ein bis zwei Millionen Jahren haben sich zwei Populationen herausgebildet: Die eine, das Südliche Breitmaulnashorn (Ceratotherium simum simum), siedelte sich im Süden von Afrika an; das Nördliche Breitmaulnashorn lebte in Ost- und Zentralafrika (Kongo, Sudan, Tschad, Uganda und Zentralafrikanische Republik). Hauptgrund für die Spaltung der Population ist der große Grabenbruch in Afrika, der sich vor 20 Millionen Jahren zu entwickeln begann. Die Gene der beiden Unterarten unterscheiden sich zu etwa vier Prozent. Auch äußerlich gibt es eindeutige physiologische Unterschiede. Das Südliche Breitmaulnashorn hat einen etwas längeren Körper, kürzere Beine und eine längere Zahnreihe, mit der es Büsche anknabbern kann. Das Nördliche Breitmaulnashorn hat breitere Füße, was es ihm ermöglicht, sich im sumpfigen Gelände fortzubewegen. Sonst ernähren sich Breitmaulnashörner von Gräsern. Mit ihren breiten, verhornten Lippen können sie die Halme direkt über dem Boden abbeißen.

Während sich der Bestand des Südlichen Breitmaulnashorns dank intensiver Schutzmaßnahmen erholt hat und heute etwa 18 000 Exemplare umfasst, gilt das Nördliche Breitmaulnashorn mit nur zwei Tieren als das seltenste Großsäugetier der Welt. Laut Angaben der Naturschutzunion IUCN gab es 1960 noch 2360 Nördliche Breitmaulnashörner in freier Wildbahn. Jahrzehntelange Bürgerkriege und Wilderei im Sudan, im Tschad, im Kongo und in Uganda führten dazu, dass es ab Ende des 20. Jahrhunderts nur noch im Garamba-Nationalpark in der Demokratischen Republik Kongo wilde Exemplare gab. Seit 2006 wurde allerdings auch dort kein Nashorn mehr gesehen. Im Jahr 2009 wurden vier Nördliche Breitmaulnashörner aus dem Safaripark Dvůr Králové in Tschechien in das Privatschutzgebiet Ol Pejeta in Kenia gebracht. Zu ihnen gehörten der bereits verstorbene Bulle Sudan sowie die noch lebenden Weibchen Najin und Fatu.

04/2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 04/2020

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