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Inzucht stand am Ende der Mammuts

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Fossiler Mammut-Stoßzahn im Labor. Credit Love Dalén
Als das letzte Mammut seinen finalen Atemzug tat, hatten die legendären Tiere bereits einen drastischen Verlust ihrer genetischen Vielfalt durchgemacht, berichten Forscher. Das geht aus einem Vergleich von vollständig sequenzierten Genomen hervor, welche die Wissenschaftler zwei unterschiedlich alten Mammutüberresten entlocken konnten. Das eine Exemplar stammte aus der Gruppe der letzten Überlebenden der legendären Rüsseltiere.

Das Wollhaarmammut (Mammuthus primigenius) ist das Wappentier der Eiszeit – mit dem Ende der letzten kalten Ära verschwanden auch diese zotteligen Rüsseltiere. Sie zogen sich immer mehr in den kalten Norden zurück, bis sie schließlich ganz ausstarben. Doch lange hielten sie noch einen letzten Posten: die russische Wrangelinsel. Das letzte Mammut starb hier etwa zu der Zeit, als die Ägypter ihre Pyramiden bauten, wie rund 4.000 Jahre alte Fossilienfunde von der Insel belegen. Der steigende Meeresspiegel am Ende der Eiszeit hatte die dort existierenden Mammutpopulation isoliert. Durch den Effekt der sogenannten Inselverzwergung entwickelten sie sich auf der Wrangelinsel zu Schrumpf-Mammuts: Sie erreichten nur 1,80 Meter Schulterhöhe – Festlandmammuts hingegen 3,75 Meter. Durch die Isolation auf der entlegenen Insel entgingen die Tiere dafür lange dem Schicksal ihrer Artgenossen auf dem sibirischen Festland – doch dann kam schließlich auch für sie das Aus.

Ende auf der Wrangelinsel

Warum das Mammut im Gegensatz zu anderen Tieren der Eiszeit, wie beispielsweise dem Moschusochsen, völlig ausstarb, ist bis heute nicht eindeutig geklärt. Es gibt allerdings Theorien, dass der Mensch durch die Jagd zumindest einen Beitrag dazu geleistet hat, die durch die klimatischen Veränderungen bedrängten Riesen auszurotten. Möglicherweise war das auch beim letzten Akt der Mammutgeschichte der Fall: Die ältesten Spuren menschlicher Besiedlung auf der Wrangelinsel stammen genau aus der Zeit, in der die Mammuts die Bühne der Tierwelt endgültig verließen.

Forschern um Love Dalén vom schwedischen naturhistorischen Museum in Stockholm ist es nun gelungen, das Erbgut eines Mammuts zu sequenzieren, das zur Gruppe der letzten Tiere auf der Wrangelinsel gehörte – es starb vor etwa 4.300 Jahren. Dies glückte ebenfalls bei den Fossilien eines weiteren Mammuts, das allerdings vor rund 44.800 Jahren auf dem nordostsibirischen Festland gelebt hat.

Genetische Signatur des Untergangs

Im Erbgut des Exemplars von der Wrangelinsel spiegelt sich eindeutig die dramatische Lage kurz vor dem völligen Aussterben der Mammuts wider, berichten die Forscher. „Wir haben herausgefunden, dass das Genom der letzten Mammuts eine sehr geringe genetische Variation aufwies – ein Zeichen für starke Inzucht, wahrscheinlich wegen der geringen Anzahl von Mammuts, die auf der Wrangelinsel in den letzten 5.000 Jahren noch überlebt haben“, sagt Dalén.

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Die Forscher konnten anhand der Genomdaten aber auch tiefer in die Geschichte der Rüsseltiere blicken. Da das individuelle Erbgut das Resultat einer Mischung von DNA einer großen Anzahl von Vorfahren darstellt, enthält es eine große Menge an Informationen über die Entwicklungsgeschichte einer Spezies, erklären sie. Durch den Vergleich der Gensequenzen der beiden Tiere, die etwa 40.000 Jahre trennten, war es ihnen möglich, die molekulare Uhr der genetischen Veränderungen beim Mammut zu kalibrieren. So konnten die Forscher bestimmen, wann es zu genetischen Effekten in deren Entwicklungsgeschichte gekommen ist. Ihnen zufolge zeichnete sich ab: Bereits schon einmal vor 250.000 bis 300.000 Jahren war es zu einem drastischen Einschnitt in der Populationsdichte gekommen, dessen Ursache bisher unklar ist. Davon hatte sich das Mammut allerdings erholen und schließlich wieder ausbreiten können. Beim zweiten Rückgang mit dem Ende der letzten Eiszeit gelang ihnen dies nicht mehr.

Die Forscher wollen nun am Ball bleiben und durch Genomsequenzen weitere Informationen über die Evolutionsgeschichte des Mammuts aufdecken. „Die Sequenzierung von Genomen von ausgestorbener Tiere kann uns nicht nur helfen, Biologie und Geschichte dieser Arten besser zu verstehen, sondern kann auch wichtige Informationen darüber liefern, wie und warum Arten aussterben“, so Dalén.

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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