Evolutionsbiologie

Genom bedrohter Aldabra-Riesenschildkröte entschlüsselt

Sie kann weit über 100 Jahre alt werden und bis 250 Kilogramm wiegen: Die Aldabrachelys gigantea – eine der zwei noch existierenden Riesenschildkrötenarten auf der Welt. Forschende der Universität Zürich haben nun ihr Genom entschlüsselt. Damit tragen sie dazu bei, das langfristige Überleben der vom Aussterben bedrohten Tierart zu sichern.

Schildkröte am Strand
In der freien Wildbahn heute nur noch auf dem Aldabra-Atoll, nordwestlich von Madagaskar, anzutreffen: Die Aldabra-Riesenschildkröte. (Bild: Dennis Hansen, Universität Zürich)

Die Aldabra-Riesenschildkröte droht auszusterben: In der freien Wildbahn kommt sie heute nur noch auf dem Aldabra-Atoll, nordwestlich von Madagaskar, vor. Zucht- und Auswilderungsprogramme sollen dafür sorgen, dass es so weit nicht kommt. Für deren Erfolg ist es entscheidend, detaillierte Informationen über die genetischen Eigenschaften von wild lebenden und in Gefangenschaft gehaltenen Individuen zu kennen. Nur so können die bestmöglichen Entscheidungen zur Zucht und zum Schutz der Tiere getroffen werden.

Genetische Vielfalt in Zuchtbemühungen erhalten

Forschenden der Universität Zürich ist es gelungen, das Genom einer Aldabra-Riesenschildkröte zu entziffern und ihren genetischen Code, so wie er tatsächlich auf den Chromosomen vorliegt, lückenlos darzustellen. Mithilfe dieses Referenzgenoms können genetische Unterschiede zwischen verschiedenen Aldabra-Individuen festgestellt werden. «Um die genetische Vielfalt, die in freier Wildbahn vorhanden ist, in den Zuchtbemühungen der Zoos zu erhalten, sind solche Genominformationen wichtig», betont Studien-Erstautorin Gözde Çilingir. Zudem könnten die Daten für Studien mit anderen Schildkrötenarten herangezogen werden: «Wir haben festgestellt, dass ein Grossteil des entzifferten Genoms demjenigen anderer Schildkrötenarten gleicht», so Çilingir. «Da Schildkrötenarten evolutionär eng miteinander verwandt sind, können unsere Daten nicht nur für die Aldabra-Schildkröte, sondern für den Schutz aller ostafrikanischer und madagassischer Schildkröten hilfreich sein.»

Zoo-Schildkröte Hermania liefert Referenzgenom

Das Referenzgenom stammt von Hermania, eine Aldabra-Riesenschildkröte aus dem Zoo Zürich. In einem Abgleich mit dreissig wild lebenden Individuen des Aldabra-Atolls konnten die Forschenden die praktische Anwendung ihres Referenzgenoms für den Artenschutz demonstrieren: So liessen sich einerseits genetische Unterschiede zwischen den Inselpopulationen bestimmen und andererseits Heramanias ursprüngliche Population ausmachen. Ausserdem identifizierten die Forschenden mutmasslich schädliche Mutationen, die überwacht werden sollten.

Neue Erkenntnisse zu aussergewöhnlicher Lebensdauer

Darüber hinaus kann das von den UZH-Forschenden entzifferte Genom in Zukunft herangezogen werden, um die genetischen Grundlagen der aussergewöhnlich langen Lebensdauer dieser Art zu untersuchen. So soll in einem nächsten Schritt erforscht werden, wie man mithilfe der DNA das Alter von noch lebenden Tieren bestimmen kann. Denn bei langlebigen Tieren wie den Aldabra-Riesenschildkröten ist das Alter vieler Tiere unbekannt.

Literatur:

Çilingir, F.G., A’Bear, L., Hansen, D., Davis, L.R., Bunbury, N., Ozgul, A., Croll, D., Grossen, C.1. Chromosome-level genome assembly for the Aldabra giant tortoise enables insights into the genetic health of a threatened population. GigaScience, 12 October 2022. DOI: 10.1093/gigascience/giac090