Das bisher vollständigste Genom für ein wirklich einzigartiges Beuteltier - der Tasmanische Tiger - lässt vermuten, dass die Tiger, wenn sie nicht vom Aussterben bedroht gewesen wären, immer noch um ihr Überleben gekämpft hätten.
Tasmanische Tiger waren das größte bekannte fleischfressende Beuteltier der Neuzeit, ungefähr so groß wie ein mittelgroßer bis großer Hund. Es wird angenommen, dass sie im 20. Jahrhundert ausgestorben sind. Foto über das Tasmanian Museum and Art Gallery.
Von Nerissa Hannink, Universität Melbourne. Erstmals veröffentlicht am 12. Dezember 2017 in den Science Matters des UM.
In einem kleinen Glas Alkohol schwimmt eines der seltensten Exemplare Australiens.
Das Glas, das mit der Sammlungsnummer C5757 gekennzeichnet ist, enthält einen jugendlichen Tasmanischen Tiger oder Thylacin, eine der am besten erhaltenen ausgestorbenen Arten, die jetzt in der Sammlung der Museen Victoria in Melbourne aufbewahrt wird.
Als das Tier seltener wurde, kletterten Museen überall hin, um ein Thylacine zu zeigen, und sie sind jetzt die letzte Zuflucht, nachdem sie 1936 vom Aussterben bedroht waren.
Ein Team der University of Melbourne hat das Genom des Tasmanischen Tigers (Thylacinus cynocephalus) mithilfe von Techniken sequenziert, die man sich beim Tod des letzten Thylacins im Hobart Zoo im vergangenen Jahrhundert nicht vorstellen konnte .
Tasmanische Tiger hatten Bauchbeutel wie Kängurus. Sie stammten aus dem kontinentalen Australien, Tasmanien und Neuguinea. Es wurde nun eine Genomsequenzierung festgestellt, bei der die Arten eine geringe genetische Vielfalt aufwiesen. Foto über das Tasmanian Museum and Art Gallery.
Für Projektleiter Andrew Pask ist der Thylacine seine Liebesarbeit. Vor über 10 Jahren haben er und ein internationales Team zuerst ein tasmanisches Tigergen aus konserviertem Fell wiederbelebt, aber die DNA war zu fragmentiert, um das gesamte Genom zu erhalten.
Sie durchsuchten die weltweiten Datenbanken der Museen und fanden das Exemplar C5757 in der Sammlung von Museums Victoria - einem jungen Thylacine-Welpen. Da es sich bei dem Tasmanischen Tiger um ein Beuteltier handelt, bei dem es sich um Säugetiere mit einem Beutel handelt, konnte dieses Jungtier in seiner Gesamtheit erhalten werden, sodass das Forscherteam DNA extrahieren und modernste Techniken zur Sequenzierung des Thylacin-Genoms anwenden konnte.
Andrew Pask sagte, die Ergebnisse liefern das erste vollständige genetische Blau des größten australischen Apex-Raubtiers, das bis in die Neuzeit überlebt hat. Er sagte:
Das Genom ermöglicht es uns, den Platz des Thylacins im Evolutionsbaum zu bestätigen. Der Tasmanische Tiger gehört in einer Schwesterlinie zu den Dasyuridae, der Familie, zu der der Tasmanische Teufel und der Dunnart gehören.
Wichtig ist, dass das Genom auch die schlechte genetische Gesundheit oder die geringe genetische Vielfalt des Thylacins vor seiner Überjagd aufgedeckt hat. Der Tasmanische Teufel ist nun auch mit einem „genetischen Engpass“ konfrontiert, der wahrscheinlich auf seine genetische Isolierung vom australischen Festland in den letzten 10.000 bis 13.000 Jahren zurückzuführen ist.
Die Genomanalyse legt jedoch nahe, dass beide Tiere eine geringe genetische Vielfalt aufwiesen, bevor sie auf Tasmanien isoliert wurden. Dies legt wiederum nahe, dass tasmanische Tiger möglicherweise mit ähnlichen Umweltproblemen konfrontiert waren wie die Teufel, wenn sie überlebt hätten, beispielsweise mit einer Schwierigkeit, Krankheiten zu überwinden. Pask kommentierte:
Wir hoffen, dass die Thylacine uns viel über die genetische Grundlage des Aussterbens erzählen kann, um anderen Arten zu helfen.
Der letzte Tasmanische Tiger starb 1936 in Gefangenschaft. Foto über das Tasmanische Museum und die Kunstgalerie.
Er sagte:
Da dieses Genom eines der vollständigsten für eine ausgestorbene Art ist, ist es technisch gesehen der erste Schritt, um „den Thylacine zurückzubringen“, aber wir sind noch weit von dieser Möglichkeit entfernt.
Wir müssten noch ein Beuteltiermodell entwickeln, um das Thylacin-Genom zu beherbergen, so wie die Arbeit, Mammutgene in den modernen Elefanten aufzunehmen. Aber zu wissen, dass der tasmanische Tiger vor dem Aussterben einer eingeschränkten genetischen Vielfalt ausgesetzt war, bedeutet, dass er immer noch ähnlich wie der tasmanische Teufel zu kämpfen gehabt hätte, wenn er überlebt hätte.
Das Genom bietet weitere wichtige neue Einblicke in die Biologie dieses wirklich einzigartigen Beuteltiers.
Der Thylacine wird oft als langer Hund mit Streifen beschrieben, da er einen langen, steifen Schwanz und einen großen Kopf hatte. Ein ausgewachsener Thylacine kann von der Nasenspitze bis zur Schwanzspitze 180 cm messen und 58 cm hoch sein.
Seine dicken schwarzen Streifen erstreckten sich von den Schultern bis zur Schwanzbasis.
Wie der Dingo war der Thylacine ein sehr ruhiges Tier. Es wurde jedoch berichtet, dass es sich um unerbittliche Jäger handelte, die ihre Beute verfolgten, bis sie erschöpft war.
Wissenschaftler betrachten den Thylacine und den Dingo als eines der besten Beispiele für konvergente Evolution. Dabei entwickeln sich Organismen, die nicht eng miteinander verwandt sind, so, dass sie gleich aussehen, weil sie sich an ähnliche Umgebungen oder ökologische Nischen anpassen müssen.
Es scheint, dass die Schädel und Körperformen von Dingos und Tasmanischen Tigern aufgrund ihrer Jagdtechnik und Frischfleischdiät extrem ähnlich wurden.
In Zusammenarbeit mit Christy Hipsley von Museums Victoria analysierte das Team die Eigenschaften des Thylacine-Schädels wie Augen-, Kiefer- und Schnauzenform. Hipsley sagte:
Wir fanden heraus, dass der tasmanische Tiger eine ähnlichere Schädelform wie der Rotfuchs und der graue Wolf hatte als seine nächsten Verwandten.
Die Tatsache, dass diese Gruppen seit der Jurazeit keinen gemeinsamen Vorfahren mehr hatten, macht dies zu einem erstaunlichen Beispiel für die Konvergenz von weit verwandten Arten.
Andrew Pask fügte hinzu, dass der Thylacine fast wie ein Dingo mit einem Beutel aussah. Er sagte:
Als wir uns die Grundlage für diese konvergente Evolution anschauten, stellten wir fest, dass nicht die Gene tatsächlich die gleiche Schädel- und Körperform hervorbrachten, sondern die Kontrollregionen um sie herum, die Gene in verschiedenen Wachstumsstadien ein- und ausschalten.
Dies offenbart ein völlig neues Verständnis des Evolutionsprozesses. Wir können nun diese Regionen des Genoms untersuchen, um zu verstehen, wie zwei Arten auf dasselbe Aussehen treffen und wie der Evolutionsprozess funktioniert.
In diesem Fall scheint es, dass die Notwendigkeit der Jagd dazu geführt hat, dass das Thylacine in den letzten 160 Millionen Jahren in ein dem Wolf ähnliches Aussehen verwandelt wurde.
Wissenschaftler können nun beginnen, die Genetik zu verstehen, die diesen Prozess vorangetrieben hat, und mehr über die Biologie dieses einzigartigen Beuteltier-Raubtiers herausfinden.
Das Forschungsteam umfasste auch Wissenschaftler der University of Munster, der Museums Victoria, der University of Adelaide und der University of Connecticut. Ein Teil der Arbeit wurde vom Research @ Melbourne Accelerator Program finanziert.
Probe C5757, ein "Pouch-Young", wurde zur Sequenzierung des Thylacin-Genoms verwendet.
Fazit: Wissenschaftler an der Universität von Melbourne und anderswo haben mit einer seltenen Probe eines jugendlichen Tasmanischen Tigers oder Thylacins gearbeitet, um das zu erhalten, was sie als "das vollständigste Genom für eine ausgestorbene Art" bezeichnen geringe genetische Vielfalt und hätte möglicherweise ums Überleben gekämpft, wenn es nicht überjagt worden wäre.