Neue Weltkarte zur genetischen Vielfalt von Fischen
Ein internationales Forschungsteam der ETH Z¨¹rich und von Universit?ten in Frankreich untersuchte erstmals die genetische Vielfalt bei Fischen weltweit. Entstanden ist eine Karte. Sie dient als wichtiges Instrument, um Arten- und genetische Vielfalt k¨¹nftig besser sch¨¹tzen zu k?nnen.
Die genetische Vielfalt in einem Bestand von Tieren oder Pflanzen kann als Reaktion auf verschiedene Belastungen ¨C Krankheiten, Lebensraum- oder Klimaver?nderungen ¨C schneller abnehmen als die Artenvielfalt. Doch wie es um die genetische Vielfalt bei Fischen weltweit bestellt ist, ist kaum bekannt.
Abhilfe schafft nun ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedener franz?sischer Universit?ten und der ETH Z¨¹rich. Sie erstellten die erste weltweite Verbreitungskarte f¨¹r die genetische Diversit?t bei Salzwasser- und S¨¹sswasserfischen. Weiter identifizierten sie die Umweltfaktoren, welche die Verteilung der genetischen Vielfalt massgeblich beeinflussen. Die entsprechende Studie ver?ffentlichten die Forschenden soeben in der Zeitschrift ?Nature Communications?.
H?chste genetische Vielfalt im Pazifik
F¨¹r ihre Studie analysierten die Forschenden eine Datenbank: Sie umfasst Daten von ¨¹ber 50¡¯000 DNA-Sequenzen von 3815 Arten Meeres- und 1611 Arten S¨¹sswasserfischen. Aus diesen Sequenzdaten sch?tzten die Wissenschaftler die durchschnittliche genetische Vielfalt in Quadraten von 200 Kilometern Seitenl?nge.
So konnten die Forschenden zeigen, dass die genetische Vielfalt bei Meeres- und S¨¹sswasserfischen ungleichm?ssig verteilt ist. Die h?chste genetische Vielfalt findet sich bei Meeresfischen im westlichen Pazifik, im n?rdlichen Indischen Ozean und in der Karibik. Bei S¨¹sswasserfischen ist die genetische Vielfalt in S¨¹damerika am gr?ssten, in Europa hingegen vergleichsweise gering.
Die Forschenden stellten zudem fest, dass die Temperatur ein wichtiger Faktor ist, welcher die genetische Diversit?t bei Salzwasserfischen bestimmt: Die Diversit?t nimmt mit steigender Temperatur zu. Bei S¨¹sswasserfischen sind jedoch die Komplexit?t der Lebensraumstruktur und wie sich Lebensr?ume ¨¹ber die Zeit ver?ndert haben die wesentlichen Faktoren, welche die genetische Vielfalt bestimmen.
Auswirkungen auf Naturschutzstrategien
Die Forschenden sehen ihre Studie als wichtiges Werkzeug, um die genetische Vielfalt und damit die Artenvielfalt von Fischbest?nden besser sch¨¹tzen zu k?nnen. Die Weltkarte erleichtert es, Hotspots der genetischen Diversit?t und der Artenvielfalt zu erkennen und entsprechende Schutzmassnahmen zu planen. Der Erhalt der genetischen Vielfalt sei zentral, betonen die Forschenden. ?Je vielf?ltiger das Erbgut einer Population ist, desto h?her liegt deren Anpassungspotenzial, um sich an ver?nderte Umweltbedingungen anzupassen?, sagt ETH-Professor und Co-Studienleiter Lo?c Pellissier vom Institut f¨¹r Terrestrische ?kosysteme.
Aufgrund der Resultate erwartet Pellissier, dass Fischpopulationen in verschiedenen Teilen ihrer Verbreitungsgebiete potenziell unterschiedlich anpassungsf?hig sind. ?Dies muss bei der Schaffung von Schutzgebieten in Bezug auf Lage, Gr?sse und Vernetzung ber¨¹cksichtigt werden.?
Schutzbem¨¹hungen haben sich bislang meist auf den Erhalt der Artenvielfalt konzentriert. So hat beispielsweise der Bund vor Jahren ein Programm gestartet, um die Artenvielfalt in der Schweiz zu ¨¹berwachen. Das gen¨¹gt laut Pellissier jedoch nicht: ?Wenn wir unsere Biodiversit?t erhalten wollen, m¨¹ssen wir auch die genetische Vielfalt von Populationen ¨¹berwachen. Nur so k?nnen wir sicherstellen, dass das Reservoir an verschiedenem Genmaterial gross genug ist, um Arten das ?berleben unter sich ver?ndernden Umweltbedingungen zu erm?glichen?, erkl?rt Pellissier.
M?glich geworden ist die vorliegende Studie, weil eine grosse Zahl von lokalen Forschern DNA-Proben von Fischen sequenziert und die Daten in einer offen zug?nglichen Datenbank (externe Seitewww.barcodinglife.org) ver?ffentlichten. ?Das zeigt deutlich auf, wie bedeutend ?Open Data? f¨¹r die weltweite Untersuchung nat¨¹rlicher Prozesse ist?, sagt der ETH-Professor.
Literaturhinweis
Manel S, Guerin PE, Mouillot D, Blanchet S , Velez L , Albouy C, Pellissier L. Global determinants of freshwater and marine fish
genetic diversity. Nature Communications, published online Feb 10th 2020. DOI: externe Seite10.1038/s41467-020-14409-7