Eine neue genetische Studie erklärt möglicherweise, wie sich eine kleine Gründerpopulation Brauner Nachtbaumnattern zu einer der zerstörerischsten biologischen Invasionen der Welt entwickelte. Forschende der University at Buffalo und des US Geological Survey entdeckten mehr als 19.000 strukturelle Varianten in der DNA der Tiere, darunter verdoppelte, entfernte und neu angeordnete Abschnitte. Die Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichte die begutachteten Ergebnisse, die am 26. Juli breiter bekanntgemacht wurden.
Die Schlangen stammen aus Australien und dem Südpazifik und gelangten vermutlich nach dem Zweiten Weltkrieg als blinde Passagiere in Militärfracht nach Guam. Ihre Ausbreitung ließ mehrere heimische Waldvogelpopulationen lokal aussterben und beeinträchtigt weiterhin das Stromnetz des US-Territoriums. Nach Angaben der US-Behörde verursachen kletternde Tiere jedes Jahr Hunderte Ausfälle für Tausende Einwohner. In manchen Gebieten erreicht ihre Dichte rund 30.000 Schlangen pro Quadratmeile.
Die Invasion gab Biologen Rätsel auf, weil wahrscheinlich nur wenige Tiere Guams Population begründeten. Ein solcher genetischer Engpass verringert durch Inzucht normalerweise die Vielfalt und kann Anpassung begrenzen. Das Team setzte Langsequenzierung ein, die große Veränderungen erkennt, welche ältere, auf einzelne DNA-Buchstaben ausgerichtete Verfahren oft übersehen. Strukturelle Varianten betrafen laut Studie beinahe achtmal mehr vom Genom als Unterschiede einzelner Basenpaare.
Besonders häufig lagen die Varianten in Genen für Immunität und Geruchssinn. Geruch ist für Schlangen entscheidend, denn ihre gespaltene Zunge sammelt chemische Hinweise für Orientierung und Jagd. Die bislang übersehene Vielfalt half der Population möglicherweise, Inzucht zu überstehen und auf Guams Umwelt zu reagieren. Sie könnte auch erklären, warum die Tiere in ihrer ursprünglichen Heimat andere Schlangen fressen, auf Guam jedoch kaum Kannibalismus zeigen: Über Geruch erkennen sie womöglich nahe Verwandte.
Die Ergebnisse können die Bewertung invasiver und gefährdeter Populationen verändern. Wer nur kleine DNA-Unterschiede misst, unterschätzt eventuell die Fähigkeit einer genetisch engen Population zum Überleben oder zur Anpassung. Langsequenzierung legt dagegen größere Umbauten offen. Das beunruhigt Behörden, die anpassungsfähige Eindringlinge eindämmen, eröffnet aber vorsichtige Hoffnung, dass manche gefährdeten und ingezüchteten Arten mehr evolutionäre Beweglichkeit besitzen, als herkömmliche Untersuchungen erkennen lassen.
Die Studie klärt nicht, ob die strukturellen Varianten schon vor der Ankunft bestanden oder erst nach der Invasion entstanden. Große genomische Veränderungen sammeln sich meist über viele Generationen an, obwohl starke Engpässe manche Prozesse beschleunigen können. Als nächsten notwendigen Schritt nennen die Forschenden die Sequenzierung von Schlangen aus den ursprünglichen Populationen. Bis dahin beschreibt die Arbeit einen plausiblen genetischen Mechanismus, beweist aber weder dessen zeitlichen Ursprung noch eine Übertragbarkeit auf andere Arten.
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