Christian Zuppinger diskutiert in seinem Arrtikel ausführlich die Möglichkeit, dass Geparden ein Indiz für Genmanipulation in der Urzeit sein könnten.

Einleitung

Der vorliegende Text entstand mit Blick auf einen Artikel in ‚Sagenhafte Zeiten‘ (Nr. 6/99, S. 16-22) des Geologen Prof. Dr. Rostislav Furduy (Univ. Kiew) mit dem Titel ‚Genetische Aspekte des Paläokontakt-Problems II‘. Dieser handelte von der Entwicklung von verschiedenen Wild- und Haustieren sowie Nutzpflanzen, deren Eigenschaften R. Furduy auf einen zielgerichteten Eingriff in das Erbmaterial dieser Arten vor Jahrtausenden zurückführte.

Im folgenden möchte ich vor allem auf eine Tierart eingehen, die im erwähnten SZ-Artikel als Beispiel für eine gentechnisch manipulierte Art aufgeführt wird: den Geparden. Konkret wurde der Gepard als ein „Interfamilienkreuzungsprodukt“ von hunde- und katzenartigen Raubtieren und als eine an altassyrische Abbildungen erinnernde Chimäre bezeichnet, die nur auf künstlichem Wege erzeugt werden konnte. Damit ist die Frage gestellt, ob die Zoologie überzeugende Erklärungen für eine natürliche Entwicklung der Eigenschaften dieser Gattung so wie wir sie heute sehen, geben kann. Um sich einer Antwort auf diese Frage anzunähern, werde ich in den ersten acht Kapiteln auf den aktuellen Stand des Wissens über einige Eigenschaften dieser beeindruckenden Raubkatzen eingehen (mit Schwerpunkt auf den Unterschieden von katzen- und hundeartigen Raubtieren sowie Gentechnik) und erst im Kapitel 9 meine persönlichen Schlussfolgerungen darlegen.

Die Motivation zu diesem Artikel lag für mich als Biologe weniger in einer Antwort auf den SZ-Artikel (der nicht an ein Fachpublikum gerichtet war) sondern vor allem in der Demonstration der Vorgehensweise und Methoden der modernen Zoologie. Die Frage nach der Herkunft der uns umgebenden Tierarten ist wiederum nur ein Teilaspekt der Diskussion um die Herkunft des Menschen.


(Bildquelle: 1)

1. Der Gepard

Der Gepard (Acinonyx jubatus) ist das schnellste landlebende Säugetier. Er kann innerhalb weniger Sekunden seine Geschwindigkeit aus dem Stand bis zu 110 km in der Stunde steigern, was ihm unter günstigen Umständen erlaubt, jedes flüchtende Beutetier in der Savanne einzuholen. Zwar ist der Gepard heute vor allem für seine Rekordleistung bei der Jagd bekannt, aber seine ästhetische Erscheinung hat die Menschen seit jeher fasziniert. Das blassgelbe Fell ist von runden schwarzen Flecken durchsetzt, deren Muster individuell verschieden für jeden einzelnen Gepard ist. Verstärkt wird der erhabene und ernste Eindruck der Tiere durch den schlanken Körper und die typischen, dunklen „Tränenstreifen“ im Gesicht.

Geparden werden bis 1,5 Meter lang und 45-65 Kilogramm schwer bei einer Schulterhöhe von 70 cm. Sie werden mit 24-36 Monaten geschlechtsreif und die Paarungszeiten sind unregelmässig. Das Eindringen eines anderen Gepards in ein markiertes Jagdrevier wird nur während den kurzen Paarungszeiten akzeptiert. Die ein bis fünf Jungen werden nach einer Tragzeit von etwa 3 Monaten geboren (etwa 10\% überleben bis zum Erwachsenenalter). Sie werden im Alter von einem halben Jahr entwöhnt, bleiben aber 2 Jahre bei ihrer Mutter, von der sie die Jagd erlernen. Geparden können in Gefangenschaft bis 15 Jahre alt werden, in der Natur nur etwa die Hälfte.

Ursprünglich erstreckte sich das Verbreitungsgebiet des Gepards vom Kap der Guten Hoffnung zum Mittelmeeraum und weiter über die Arabische Halbinsel bis nach Afghanistan. Er verschwand um 1940 aus Indien und jene ca. 200 frei lebenden Tiere in Iran stellen wohl die letzten Vertreter der asiatischen Geparden dar. Die gesamte Populationsgrösse hat von geschätzten 100’000 um 1900 zu heute ungefähr 15’000 frei lebenden Geparden abgenommen. Die Tierart ist im internationalen Artenschutzabkommen CITES im Anhang I aufgenommen und der Handel ist untersagt, wobei für die Herkunftsländer abweichende Bestimmungen gelten. Zur Zeit existieren zwei Hauptverbreitungsgebiete. Das eine in Ostafrika (Kenia und Tansania) und ein zweites, in Südafrika (Namibia und Botswana). In Gefangenschaft werden um die tausend Geparde in ungefähr 160 Wildparks und Zoos gehalten (Stuart Well, University of Maryland, 1997).

Die erste verbriefte Zoohaltung von Geparden in Europa begann in London um 1829. Die Haltung von Geparden geht aber bis 3000 Jahre vor Christus zurück, wobei keine Nachzucht in Gefangenschaft stattfand und damit auch keine, über die Gewöhnung an den Menschen hinausgehende, Domestizierung. Die Paarungsbereitschaft der Tiere ist äusserlich nicht zu erkennen, dennoch tolerieren sie nur in dieser kurzen Zeit die Anwesenheit von Artgenossen in ihrem Revier. Dank guter Zuchterfolge in spezialisierten Wildparks ( De Wildt) wurde der Gepard heute in Südafrika wieder von der Liste der gefährdeten Arten gestrichen, die eigentliche Gefährdung besteht aber weiterhin in der Zerstörung des natürlichen Lebensraumes. Daran ändern auch technologisch anspruchsvolle Projekte, wie etwa das reproduktive Klonen von asiatischen Geparden nichts ( geklonte Geparden), die zudem das Erlernen des natürlichen Verhaltens der Jungen über die Mutter zu wenig berücksichtigen.

2. Eigenschaften des Gepards innerhalb der Gruppe der Grosskatzen

2.1 Sozialverhalten und Jagdstrategie

Grundsätzlich sind die meisten heute lebenden Katzen Einzelgänger, die sich im Erwachsenenalter nur zur Paarung mit anderen Vertretern ihrer Art treffen. Die grösste Ausnahme dieser Sozialordnung bei Katzen sind die afrikanischen Löwen (Panthera leo), die in einem streng organisierten Rudel leben. Männliche Gepardenjunge desselben Wurfs bleiben manchmal länger zusammen (als sog. „Koalitionen“) und jagen auch gemeinsam, ohne eine ausgeprägte Rangordnung auszubilden. Weibliche Tiere verlassen die Gruppe aber immer, wenn sie geschlechtsreif werden. Das Löwenrudel zeichnet sich im Gegensatz dazu durch die vollständige Dominanz eines Männchens aus, das sich als einziges Tier mit den Weibchen paart und Jungtiere anderer Männchen tötet. Das Einzelgängertum hat für die Geparde einige Nachteile, besonders während der Aufzucht der Jungen. Die Gepardenmutter kann die Jungen nicht bewachen, während sie jagt und verliert sie oft an andere Raubtiere. Die schliesslich erfolgreich erjagte Beute wird den Geparden oft von anderen Tieren abspenstig gemacht, während sie noch vor Anstrengung geschwächt sind (Geparde können die Beute erst nach einer mehrminütigen Ruhepause zu fressen beginnen). Die körperlich eher schwachen Geparde verlassen die Beute rasch, wenn sie von Hyänen oder anderen Raubkatzen bedroht werden, um Verletzungen zu vermeiden. Ein weiteres Problem ihrer Jagdstrategie besteht darin, dass Geparde aus Gewichtsgründen nie grössere Fettreserven anlegen können und deshalb rascher unterernährt sind. Geparden gelten als Sichtjäger und können daher am ehesten morgens oder am späten Nachmittag bei der Jagd beobachtet werden. Die häufigsten Beutetiere sind der Springbock und das Kudu, aber auch Impala, Thomsongazellen und kleinere Tiere wie Wildschweine. Da die Geparden ihre Höchstgeschwindigkeit nur für eine Strecke von 200-300 Meter durchhalten können, muss ein Beutetier zuerst angeschlichen werden. Einzelne Geparden verteidigen ein Jagdrevier und setzten Urin-Duftmarken. Das Jagdrevier wird dabei an die Wanderungen von Beutetieren wie der Thomson-Gazelle angepasst und kann sich somit während eines Jahres um hunderte Kilometer verschieben. Die Reviere der Männchen haben häufig fixe Grenzen, werden aber von verschiedenen Besitzern nacheinander benutzt. In Namibia haben weibliche Geparde ein Territorium von ca. 1500 Quadratkilometer und die männlichen Tiere ein solches von ca. 800 Quadratkilometer (Morsbach, 1987).

Während der Gepard mit seiner Jagdstrategie auf die offene Savanne und freie Sicht angewiesen ist, beobachtet man beim Tiger (Panthera tigris) ein Verhalten, das an dichte Wälder und Mangrovensümpfe als Umwelt angepasst ist. Der Tiger ist die grösste und stärkste aller heute lebenden Raubkatzen. Bei der Jagd verlässt er sich auf seine gute Tarnung und auf seine Kraft, mit der er grosse Beutetiere wie z.B. Büffel überwältigen kann. Das Gewicht bedingt aber auch, dass er dem Beutetier nur mit ein paar wenigen Sprüngen nachsetzten kann, wobei die Beute oft entkommt. Tiger sind Einzelgänger, die immer alleine jagen. Die Beute wird in ein Versteck geschleppt und dort gründlich zerlegt und auch verteidigt.

usammenfassend können wir hier festhalten, dass das Sozialverhalten der grossen Raubkatzen durch eine meist einzelgängerische Lebensweise der erwachsenen Tiere gekennzeichnet ist. In einem Vergleich mit den Canidae (Hundeartigen) erscheint der Löwe als diejenige Raubkatze mit der grössten Ähnlichkeit betreffend Sozialverhalten und Jagdstrategie.

2.2 Das Skelett

Alle Katzenskelette sind, abgesehen von der verschiedenen Körpergrösse, ziemlich ähnlich. Selbst bei den Löwen sehen wir im Prinzip ein vergrössertes Hauskatzen-Skelett (2) . Die meisten Katzen, lebende und ausgestorbene Arten, haben schlanke, lange Knochen. Katzen gehören, wie die Hunde auch, zu den rennenden und springenden Raubtieren, im Unterschied zu den schreitenden Raubtieren wie z.B. den Bären. Das Skelett der Geparden ist bemerkenswert an die extremen Geschwindigkeiten bei der Verfolgung der Beute auf offenem Gelände angepasst. Dazu gehört der lange Schwanz (siehe unten), der bei raschen Richtungsänderungen die Balance ermöglicht. Die Wirbelsäule ist besonders flexibel (Wirkung wie eine Feder) und erlaubt zusammen mit den langen Extremitäten eine grosse Schrittlänge. Das Schulterblatt kann besonders weit ausgelenkt werden. Kräftige Bänder halten die Gelenke bei der grossen Belastung bei weiten (bis 7 Meter) Sprüngen zusammen.

Raubtierskelette (oben) und gestreckte Körperhaltung des Gepards beim Sprint (unten) (Bildquellen 1,2)

Weitere anatomische Anpassungen an die Jagdstrategie der Geparden findet man in den Proportionen des Körpers (kleiner Kopf, lange Hinterextremitäten und Rücken) und damit in der Gewichtsverteilung der Extremitäten. Die grosse Lunge und die vergrösserten Nasenkanäle erlauben eine grossvolumige Atmung während der Verfolgungsjagd, nach der das Beutetier durch Festbeissen der Luftröhre erstickt werden muss, weil die Kiefermuskulatur des Gepards für einen Genickbiss nicht stark genug ist.

Einen weiteren Unterschied zwischen Katzen und Hunden einerseits, und Bären und Menschen andererseits ist in obigem Vergleich der Skelette gut zu sehen: Katzen und Hunde laufen auf den „Zehenspitzen“ (digitigrade Fortbewegung) und verlängern damit ihre Extremitäten, während Bären (nebenbei: Menschen ebenso) den Hinterfuss auf den Boden aufsetzen und verkürzte Zehen besitzen (plantigrade Fortbewegung) (Kuhn-Schnyder, 1984). Bären und Hunde haben keine beweglichen Krallen, ein Merkmal, auf das ich im Kapitel 2.4. im Detail eingehen möchte.

2.3 Schädelanatomie: die Zahnformel

Ganz konkret können wir uns eine Situation vorstellen, in der an einer Fundstelle, z.B. in einer Höhle, eine grosse Anzahl Knochen gefunden werden und nun die Aufgabe gestellt wird, die hier versammelten Tierfamilien aufzulisten. Falls Kieferfragmente und Schädelknochen vorhanden sind, ist die Aufgabe nicht besonders schwer. Als ein bewährtes Bestimmungshilfsmittel dient die Zahnformel.

Säugetiere besitzen verschiedene Zahntypen, die sich gut unterscheiden lassen. Diese Zahntypen haben ganz bestimmte Funktionen, wie Schneiden, Festhalten und Reissen einer Beute, Kauen, Mahlen oder das Brechen von Knochen. Man unterscheidet Schneidezähne (Inzisivi I, engl incisors), Eckzähne (Canini C, engl. canines), Vorbackenzähne (Praemolares P, engl. premolars) und Backenzähne (Molares M, engl. molars). Mit den fettgedruckten Abkürzungen werden die Zahnformeln auf folgende Weise als Bruch dargestellt, die Werte sind immer nur auf eine Seite des Kiefers bezogen:

I. C. P. M einer Seite des Oberkiefers
—————————————————-
I. C. P. M einer Seite des Unterkiefers

Manchmal setzt man in der Formel auch eine Zahl in Klammern, wenn die Anzahl dieses Zahntyps innerhalb einer Familie oder einer grösseren Gruppe variiert oder setzt einen Bindestrich für minimale und maximale Anzahl.

Werfen wir nun eine Blick auf den Schädel eines Hundeartigen und eines Vertreters der Grosskatzen (hier ein Leopard). Der Wolfsschädel entspricht praktisch demjenigen eines Haushundes. Beim Haushund ist die Schnauze kürzer und der Schädel insgesamt kleiner.

Die allg. Zahnformel für alle Canidae (Hundeartige, inklusive Hyänen, Schakale, Kojoten, Füchse und Waldhunde) lautet:

3. 1. 4. 1-4
————–
3. 1. 4. 2-4

und explizit für den Hund bzw. Wolf (Canis sp.):

3. 1. 4. 2
————
3. 1. 4. 3

siehe abgebildeten Schädel rechts (Bildquelle 2)

Die allg. Zahnformel für alle Felidae (Katzenartige):

3. 1. 2-3. 1
————–
3. 1. 2. 1-2

und explizit für die Hauskatze (Felis sp.):
3. 1. 3. 1
————
3. 1. 2. 1

siehe abgebildeten Schädel links (Bildquelle 2)

Ganz links der Schädel eines Geparden (nicht massstabsgetreu), der weniger robust gebaut ist als z.B. beim Leoparden, aber die selbe Zahnformel aufweist: 3 Schneidezähne, 1 Eckzahn, 2 Vor- backenzähne und ein Backenzahn im Unterkiefer, wenig ausgeprägte Lücke nach den Eckzähnen (Bildquellen 1, 2)

Wie hier gezeigt, besteht ein wesentlicher Unterschied im Gebiss von Hunde- und Katzenartigen Raubtieren in der Anzahl Vorbackenzähne und Backenzähne (charakteristische Zahnformel). Die Katzen besitzen ein Gebiss, das gegenüber den Hundeartigen stärker reduziert, aber damit auch mehr spezialisiert ist. Die Hundeartigen sind Generalisten, die auch Knochen älterer Kadaver aufbrechen und pflanzliche Nahrung verwerten, während die Katzenartigen im allgemeinen die weicheren und fleischigen Teile der frischgetöteten Beute bevorzugen. Obwohl beide Familien zu den Carnivora gehören, lassen sie sich anhand dieses Merkmals zweifelsfrei unterscheiden, und das gleiche gilt auch für die Knochenfunde in Form von Kieferfragmenten der letzten 20 Millionen Jahre.

2.4 Zurückziehbare Krallen

Das anatomische Merkmal, von dem nun die Rede sein soll, findet man oft auf Websites und auch in bekannten Lexika als das Unterscheidungsmerkmal zwischen dem Geparden einerseits und allen anderen Raubkatzen andererseits: die Beweglichkeit bzw. Einziehbarkeit der Krallen. Bereits der lateinische (bzw. altgriechische) Gattungsnamen „Acinonyx“ bezieht sich darauf, da a-kineo „unbeweglich“ bedeutet. „jubatus“ bezieht sich dagegen auf die auffällige Nackenmähne (juba) der jungen Geparden.

Es leicht einzusehen, dass die Pfoten der Geparden eine hohe Festigkeit aufweisen müssen um a) die Kraft der langen Gliedmassen auf den Boden zu übertragen und b) die Kräfte bei der Landung von weiten Sprüngen auszuhalten. Während in kurzen Texten zu den Geparden in Lexika und auf dem Internet einfach nur von nicht-zurückziehbaren (engl. „non-retractable“) Krallen gesprochen wird, findet man in Fachpublikationen und Büchern, die sich im Detail mit der Anatomie der Raubkatzen befassen, eine andere und vor allem differenziertere Behandlung des Themas. So z.B. bei „The big cats and their fossil relatives“ 1997, Alan Turner and Mauricio Anton, S. 132, (2)

Zitat:

„The cheetah is often said to be unique among the felids in having claws that are somewhat less retractable. However, it is not true that its claws are nonretractable, and it would seem that wear and tear upon them during the chase, together with some differences in the soft-tissue morphology in comparison with other cats, have been largely responsible for the confusion. The cheetahs claws are not partially covered by a seath of skin during retraction, making it look as though they are still somewhat deployed.“

Übersetzung:

„Es heisst oft, dass der Gepard eine Ausnahme unter den Katzen sei, weil seine Krallen etwas weniger einziehbar seien. Es ist allerdings nicht wahr, dass seine Krallen nicht einziehbar sind, und es scheint, dass die Abnützung während der Verfolgungsjagden zusammen mit einigen Unterschieden in der Morphologie des Bindegewebes im Vergleich mit anderen Katzen grösstenteils für die Verwirrung verantwortlich waren. Die Gepardenklauen sind im zurückgezogenen Zustand nicht zum Teil mit einer Hülle aus Haut umgeben, was den Eindruck erzeugen mag, sie seien immer noch etwas ausgefahren.“

Denselben Befund fand ich im (übrigens für Katzenfreunde sehr empfehlenswerten) Buch „Wild Cats of the World“ von Wolfe und Sleeper, 1995, S. 17 (1), aus dem ich die meisten Farbbilder für diesen Artikel entnommen habe. In beiden Quellen wird weiter ausgeführt, dass das Einziehen der Krallen in die Pfoten bei anderen Katzen dazu beiträgt, dass die Krallen immer scharf bleiben und dass, mangels Umhüllung, die Krallen des Gepards deshalb stumpf sind. Solche Krallen stören bei der Jagd nicht, lassen aber andererseits ausgiebiges Klettern nur beschränkt zu.

So kann man zusammenfassend festhalten, dass die Krallen des Gepards wohl bis zu einem gewissen Grad beweglich sind (im Unterschied zu Hunden, Bären etc.), jedoch auch ständig freiliegen und insgesamt an die Jagd des Gepards angepasst sind. Dieser Sachverhalt ist so auch auf der Internetseite des „De Wildt“-Parks in Südafrika geschildert [ De Wildt]. Dieser Park hat eine langjährige und besonders erfolgreiche Geschichte mit der Haltung und Aufzucht von Geparden und damit wohl auch genügend praktische Erfahrung, um diese Frage zu beurteilen.

Die erste Kralle des Vorderfusses ( engl. „dewclaw“) berührt auch beim Gepard den Boden beim Gehen nicht und ist deshalb besonders lang. Sie hilft beim Klettern und beim Schlagen und Festhalten des Beutetiers. Die Fussballen des Gepards sind besonders hart und strukturiert, um beim Sprint die Bodenhaftung zu sichern. Auf dem Bild links sieht man einen Geparden beim Hinterlassen von Markierungen und beim Schärfen der Krallen und im Bild unten bei der Fellpflege, wobei die harten Fussballen gut zu sehen sind.

Links und oben: Krallen und Fussballen der Geparde (Bildquelle: 1)

3. Der Stammbaum der Grosskatzen

Bevor hier weitere Eigenschaften der Raubkatzen und deren Abgrenzung gegenüber anderen Raubtieren vorgestellt werden, ist es angezeigt, auf die in der Biologie übliche Einteilung der Lebewesen in Familien und Grossgruppen einzugehen. Die Systematik (oder Taxonomie) ist ein Teilgebiet der Zoologie und Botanik mit der Aufgabe der Einordnung aller Lebewesen in ein System. Die Systematik beschreibt die Eigenschaften von einzelnen Arten und Gruppen und dient damit primär als unentbehrliches Werkzeug, um bestimmte Lebewesen allgemeingültig zu benennen und in der Natur zu identifizieren zu können. Die Systematik ist grundsätzlich ein Werkzeug und kein Selbstzweck (etwa um den Namen eines Forschers unsterblich zu machen !), weshalb man bemüht ist, nicht zu viele Gruppen und Arten zu benennen. Meinungsverschiedenheiten zwischen einzelnen Autoren sind nicht selten bei der Einteilung in Familien oder Ordnungen, weil die Beschreibung der Eigenschaften von einzelnen Arten zwar nicht bestritten wird, wohl aber die Gewichtung der beobachteten Unterschiede. Es ist deshalb üblich in der systematischen Fachliteratur, bei der Nennung einer Art auch den Autor zu nennen, der sie zum erstenmal beschrieben hat.

Nach welchen Kriterien werden nun aber Gattungen, die äusserlich so verschieden aussehen wie Walrosse und Hauskatzen, in einen Stammbaum der Raubtiere eingeordnet ? Die Unterscheidung einzelner Familien wird nicht nach häufig wechselnden Merkmalen wie Fellfarbe oder Körpergrösse vorgenommen, sondern nach möglichst konstanten Merkmalen wie dem Gebiss (Anzahl verschiedener Zahntypen und Kronenform, Kapitel 2.2.) und Grössenverhältnissen von Teilen des Schädels und des Gehapparates oder der Gehörknöchelchen (Hunt, 1987). Diese Eigenschaften des Knochenbauplans und der Zahnformen verändern sich sehr viel langsamer während der evolutionären Entwicklung und bleiben als Grundbauplan erhalten, auch wenn möglicherweise auffällige, aber zunächst nur auf Äusserlichkeiten beschränkte, Variationen innerhalb derselben Familie von Tierarten auftreten. Der Begriff „Rasse“ wird in der Systematik nicht verwendet, dagegen gibt es den Begriff „Varietät“, der eine Spielart bzw. geringfügige Unterschiede bezeichnet. Nach dem sog. biologischen Artbegriff können sich verschiedene Arten nicht miteinander fortpflanzen, sodass fruchtbare Nachkommen entstehen. Daneben gibt es auch den morphologischen Artbegriff, der sich an Merkmalen des Körperbaus orientiert (siehe auch das Kapitel über Raubkatzen-Hybride).

Die systematische Einteilung des Gepards:

Stamm (phylum): Chordata (Chordatiere, Unterstamm Wirbeltiere)
Klasse (classis): Mammalia (Säugetiere)
Ordnung (ordo): Carnivora (Raubtiere)
Familie (familia): Felidae (Katzenartige)
Gattung (genus): Acinonyx
Art (species): jubatus

Wie oben erwähnt wurden weitere Geparden-Unterarten auf Grund von Fellvariationen, Grösse etc. beschrieben (Hollister, 1911). Diese Unterarten können in einer Subfamilie „Acinonychinae“ zusammengefasst werden:

Acinonyx jubatus fearsoni – Vorkommen: Ostafrika
Acinonyx jubatus hecki – Vorkommen: Nordafrika
Acinonyx jubatus jubatus – Vorkommen: Südafrika
Acinonyx jubatus ngorongorensis – Vorkommen: Ngorongoro-Krater
Acinonyx jubatus soemmeringii – Vorkommen: Nigeria, Somalia
Acinonyx jubatus venacticus – Vorkommen: Südwestasien (Iran, Afghanistan)
Nebenbei: Für den Löwen (Panthera leo) wurden mehr als 13 Unterarten beschrieben. Unterarten können sich untereinander erfolgreich kreuzen, aber aus Unterarten können im Laufe der Zeit auch eigene Arten entstehen.

Raubkatzen (Felidae) gehören innerhalb der Säugetiere zur Ordnung der Raubtiere (Carnivora). Die ältesten Fossilfunde von Raubtieren sind aus der Zeit vor ca. 60 Millionen Jahren. Dieses Zeitalter ist als das Paläozän bekannt. Ursprünglich gingen die Raubtiere aus insektenfressenden Säugetieren der Kreidezeit hervor, die sich einer rein fleischfressenden Lebensweise zuwandten [Kuhn-Schnyder und Rieber]. Die damit nötigen Änderungen betreffen Körper und Verhaltensweisen. Das Riechvermögen ist ausgezeichnet entwickelt. Zum Fressen von Fleisch ist ein schneidender Zahnapparat notwendig. Ein Paar hochspezialisierte Backenzähne bilden eine Schere. Raubtiere eroberten Lebensräume an Land als auch im Meer.

Mit Sicherheit kann man den modernen Typ von Grosskatzen in den fossilen Überresten aus der Zeit vor 30 Millionen Jahren erkennen, in der Mitte des Oligozän. Dazwischen gab es weitere katzenähnliche Formen, die aber von den meisten Autoren als Vertreter eines eigenen, ausgestorbenen Asts, der Nimravidae (Palaeofelidae), betrachtet werden. Von besonderem Interesse ist hier die Verwandschaftsbeziehung zwischen Felidae (Katzenartigen) und Canidae (Hundeartigen)

3.1 Der Stammbaum der Carnivora (Raubtiere)

Der Stammbaum der Raubtiere (Bildquelle 2)

Aus dem Stammbaum der Raubtiere wird sogleich ersichtlich, dass schon zu einem frühen Zeitpunkt (Paläozän) eine Aufspaltung angenommen wird, welche die zwei Grossgruppen trennt in denen sich heute jeweils die Katzen- (Felidae) bzw. Hundeähnliche (Canidae) befinden. Die Begründung dafür liegt in den verschiedenen Merkmalen, die in den jeweiligen Gruppen konstant sind (wie z.B. die Zahnformel oder den Gehörknöchelchen) und der Entwicklung, die in den Funden aus verschiedenen, geologisch/physikalisch datierten Fundstellen erkennbar wird. Nebst den beiden Familien, die hier am meisten interessieren, sind auch noch folgende Raubtierfamilien eingezeichnet: Hyaenidae (Hyänen), Viverridae (Schleichkatzen), Herpestidae (Mungos), Ursidae (Bären), Odobernidae (Walrosse), Otariidae (Ohrenrobben), Phocidae (Seehunde), Procyonidae (Waschbären), Mustelidae (Marder).

Wie hier dargestellt, kann die Geschichte der heutigen Katzen bis ins Oligozän zurückverfolgt werden, ungefähr 30 Mio Jahre vor der Jetztzeit (Ziswiler, 1988). Die Gross-Geographie der Erde zeigte einige signifikante Unterschiede zu Heute. Südamerika und die Antarktis waren vollständig isoliert und Afrika hatte kaum Kontakt mit Europa. Klimatisch kam es zu dramatischen Entwicklungen, die in mehreren Abkühlungsphasen (inklusive Eiszeiten) gipfelten. Es entstanden mehr offene Grasländer dort, wo vorher Wald war. Viele Tierfamilien, deren Vertreter eine baumbewohnende Lebensweise pflegten, passten sich dem Leben in der offenen Savanne an. Und den grossen Herden der grasfressenden Tiere folgten die Jäger…

3.2 Stammbaum der Felidae (Katzenartige)

Der Stammbaum der Raubkatzen, der zu unseren heutigen Arten führt, beginnt mit Proailurus im Oligozän, vor ca 30 Mio. Jahren. Die Gattung Pseudaelurus folgte vor ca. 20 Mio. Jahren im Miozän. Von dieser frühen Katze sind Fossilfunde aus Frankreich bekannt . Die Tiere waren verhältnismässig klein (kleiner als Luchse) und hatten mehr Zähne als die heutigen Katzen. Vermutlich hielten sie sich häufig auf Bäumen und im Gebüsch auf (O’Brien, 1997).

Der Stammbaum der Felidae der letzten 20 Millionen Jahre (Bild aus 2, veränd.)

Die Abzweigung in obiger Grafik vor rund 10 Mio. Jahren bezeichnet einen Ast des Stammbaums, den ich hier aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen habe. Er enthält ausschliesslich ausgestorbene Grosskatzen, u.a. die Gattung Smilodon und Megantereon, die als „Säbelzahntiger“ bekannt sind. Die letzten Vertreter der „Säbelzahntiger“ lebten noch bis vor 10’000 Jahren, sie sind jedoch keine direkten Vorfahren der heute lebenden Tiger oder anderen Grosskatzen (Newman, C. 1997).

Einige Autoren fassen Wildkatze, Falbkatze, Ozelot, Serval und Puma in der Familie Felinae (Kleinkatzen) und der Gattung Felis zusammen. Die Hauskatze (gemeint ist hier: Felis sylvestris catus) stammt wahrscheinlich von der afrikanischen Wildkatze ab (Felis sylvestris lybica), und wurde im alten Ägypten auf Dauer domestiziert, während die allmähliche Anpassung an den Menschen bereits früher bei nomadischen Völkern stattfand. Die grösste Raubkatze dieser Gruppe, der Puma, Felis concolor (Puma, Cougar oder Berglöwe) ist nur auf dem amerikanischen Kontinent bekannt und Fossilfunde gibt es auch nur von diesem Erdteil. Die nächsten Verwandten sind die Geparden-ähnlichen Miracinonyx, die heute ausgestorben sind. Man nimmt an, dass die Abspaltung von gemeinsamen Vorfahren vor ca. 3.5 Mio. Jahren stattgefunden hat. .

Von der heute ausgestorbenen Gattung Miracinonyx wurden Fossilien im Alter von 3.2 Mio. Jahren bis zu 10-20’000 Jahren in Nordamerika gefunden. Die beiden Vertreter dieser Gattung (die von einigen Autoren auch mit der Gattung Acinonyx zusammengefasst werden), M. inexpectatus und M. trumani bzw. M. studeri, hatten grosse Ähnlichkeit zum lebenden Gepard, unterscheiden sich aber dennoch in einigen Merkmalen wie u.a. Krallenabnutzung und erscheinen als eine weniger differenzierte d.h. weniger spezialisierte, Urform des heutigen Gepards (bessere Kletterer, kräftigerer Körperbau, schlechtere Sprinter) (Van Valkenburgh, 1990). Es ist nicht auszuschliessen, dass Miracinonyx inexpectatus, der grosse Ähnlichkeit mit A. pardensis (s.u.) aufweist, der Vorfahre der heutigen Geparde ist (Turner, 1997).

Im Vordergrund ein durchschnittlicher Acinonyx jubatus, dahinter Acinonyx pardensis. A. pardensis ist die letzte der ausgestorbenen Geparden-Arten, die in Europa lebten. Die Grundlage zu dieser Zeichnung waren Skelettfunde aus Perrier (Zentralmassiv, Frankreich), aber auch Funde aus deland (Mosbach) sind bekannt. Weil A. pardensis in kühleren Regionen lebte als der zeitgenössische Gepard, ist es sehr wahrscheinlich, dass diese Tiere einen dichten Winterpelz wie heute der Sibirische Tiger oder der Chinesische Leopard entwickelten. Die Fellzeichnung ist in dieser Darstellung willkürlich gewählt (Bild aus 2).

Die ältesten Fossilien der Gattung Acinonyx stammen aus Afrika im Alter von 3-3.5 Mio. Jahren, auch in Europa gab es eine weitverbreitete Art, Acinonyx. pardensis, deren jüngster Fund nicht älter als 0.5 Mio. Jahre alt ist. Der einzige wesentliche Unterschied zwischen dem lebenden A. jubatus und dem ausgestorbenen A. pardensis liegt in der Körpergrösse. A. pardensis hatte ungefähr die Grösse von heutigen Löwen. In China wurden Fossilien einer Zwischenform gefunden, A. intermedius, die zwischen 3.8 und 1.9 Millionen Jahren in Asien lebte. A. intermedius war etwas kleiner als M. trumani. Der zeitgenössische Gepard, A. jubatus, war bis zur letzten Eiszeit ebenfalls als Subspezies in Asien (Naher Osten, Indien, China) vertreten.

Zur Gattung Panthera werden die heute lebenden Löwen (Panthera leo), Leoparden (Panthera pardus), Tiger (Panthera tigris) und Jaguar (Panthera onca) gezählt (Turner). Einige Autoren benennen eine Subfamilie Pantherinae, welche die Gattungen Panthera und Lynx (Luchse) umfasst. Ihr gemeinsames Merkmal ist ein System von Knöchelchen und elastischen Verbindungen im Bereich der Kehle (Hyoidapparat), das den Vertretern der Panthera die Erzeugung des charakteristischen, lauten Brüllens erlaubt, im Unterschied zu den wesentlich leiseren Rufen und „Schnurren“ anderer Gattungen (diese Erklärung der Funktion des Hyoidapparates wird nicht von allen Autoren geteilt, aber zur Verwandtschaftsbestimmung kann dieses Merkmal dennoch herangezogen werden).

Es wird angenommen, dass die Panthera unter den Felidae die stärkste Aufspaltung in mehrere Arten in den letzten 5 Mio. Jahren erlebt haben. Deshalb gelten die heute lebenden Arten dieser Gattung als „modern“, während die länger zurückreichende Geschichte der Geparden diese als vergleichsweise „altertümlich“ charakterisiert.

4. Molekulargenetik

4.1 Die molekulare Ära der Biologie

In den 1950er Jahren begann die Aufklärung der dreidimensionalen Struktur von Proteinen und, etwa zwanzig Jahre später, der routinemässigen Ermittlung von DNA-Sequenzen (die englische Abkürzung DNA statt DNS ist gebräuchlich). Obwohl es vielleicht einseitig erscheint, kann man hier vom Beginn einer „molekulare Ära“ der Biologie sprechen. Die Erfassung der Gensequenz-Daten hat sich seither ständig beschleunigt, und die entsprechenden Datenbanken sind mit wenigen Ausnahmen frei zugänglich. Damit wurden erstmals auch Vergleiche der DNA-Sequenzen verschiedener Tierstämme bis hinunter zu verschiedenen Individuen derselben Art möglich und man begann, den so messbaren Abstand in der evolutionären Entwicklung zu quantifizieren und für Verwandtschaftsbestimmungen zu nutzen. Inzwischen werden Methoden der Molekulargenetik immer häufiger eingesetzt.

Die Terminologie der Molekularbiologie und Reproduktionsmedizin führt allerdings oft zu einiger Verwirrung. Nicht selten ist es erst die grobe Vereinfachung der Sachverhalte in der Presse, die zu Missverständnissen führt. Oft werden auch zu grosse Erwartungen geweckt, die sich später nicht einlösen lassen, weil z.B. eine neuentdeckte Genfunktion nicht monokausal für eine bestimmte Erbkrankheit verantwortlich ist. Auch wird beim ermitteln von DNA-Sequenzen im Zusammenhang mit dem „Human Genome Projekt“ manchmal von „Bauplänen“ gesprochen, die man mit gentechnischen Methoden erhalte. Dies würde implizieren, dass man Bakterien oder gar höhere Organismen anhand der DNA-Sequenz im Labor nachbauen könnte.

Dies ist natürlich nicht möglich, weil die Kenntnis über die Zusammensetzung von Einzelteilen (Proteine) noch keine Konstruktionsanleitung für den Gesamtorganismus darstellt. Vergleichbar ist die Behauptung, ein Mensch würde aus chemischen Substanzen bestehen, die in der Apotheke für den Preis eines Mittagessens zu erwerben wären. Das ist zwar kaufmännisch korrekt, aber auch völlig irrelevant, weil es keine Maschine gibt, die einen Menschen aus den preiswerten Grundsubstanzen zusammenbauen könnte. Ein ebenfalls oft gesehenes Beispiel ist die Vermischung von Themen der Reproduktionsmedizin und Gentechnik im Begriff „Klonen“. Der Begriff der „Chimäre“ hat ebenfalls verschiedene Bedeutungen, wobei der Ausdruck in der Biologie genau definiert ist (siehe Kap. 5).

4.2 Proteinevolution

Proteine bestehen aus verschiedenen Ketten von Aminosäuren und die Abfolge dieser Aminosäuren, und damit schliesslich die 3-dimensionale Form der Proteine, wird durch die DNA-Sequenz im Zellkern festgelegt. Die DNA selbst verbleibt im Zellkern während der Lebensspanne der Zelle. Wenn ein bestimmtes Protein hergestellt werden muss, werden Mechanismen aktiviert, die eine RNA-Kopie von spezifischen Sequenzen der DNA herstellen (messenger-RNA) und aus dem Zellkern herausbringen.

Danach wird diese messenger-RNA von Ribosomen abgelesen und ein Protein wird nach der vorliegenden Sequenzinformation hergestellt. Der Plan zu diesem Protein ist im Zellkern verpackt und wird dort bei der Zellteilung dupliziert, mit der Ausnahme der mitochondrialen DNA (siehe unten). Die Sequenz der DNA oder der RNA wird als Basensequenz geschrieben, d.h. die Codierung der Erbinformation in der DNA-Doppelhelix besteht aus der Abfolge von 4 Pyrimidin- bzw. Purin-Basen (Adenin, Thymin, Guanin, Cytosin) und kann deshalb als eine Buchstabenkette wie z.B. „ACGAAT….“ geschrieben werden. Die Erbinformation eines Menschen ist mehrere Milliarden Buchstaben bzw. Basen lang.

Ein Gen ist ein verschieden langer Abschnitt der DNA, der auch unterbrochen sein kann und die Codierung für eine Polypeptidkette (=Protein) oder eine RNA-Sequenz sowie Steuersequenzen enthält. Bei einfacheren Lebewesen (Bakterien) codiert 1 Gen genau für 1 Protein. Bei höheren Lebewesen entstehen aus einem Gen jedoch mehrere Proteine, weshalb die Gesamtzahl der Gene beim Menschen auch nicht mehr als 30’000-40’000 beträgt, wie wir seit dem Abschluss des „Human Genome Projects“ nun sicher wissen.

Gene und die daraus entstehenden Proteine verändern sich im Laufe der Geschichte. Da wir die Chemische Natur der Erbsubstanz kennen, können wir den Begriff der Mutation genauer, als eine Veränderung der Sequenz/Abfolge oder Anzahl der Basen der DNA, definieren.

Es zeigte sich auch, dass sich verschiedene Proteine mit unterschiedlicher Geschwindigkeit verändern. Eine naheliegende Erklärung liegt darin, dass Proteine Bereiche enthalten, die für seine jeweilige Funktion mehr oder weniger lebenswichtig sind. Ein Enzym, das z.B. an der Übertragung von Nervensignalen bei Synapsen beteiligt ist, besitzt ein verarbeitendes Zentrum, an dem die eigentliche Verarbeitung der chemischen Substrate stattfinden und darüber hinaus periphere Strukturen. Eine Mutation am sog. aktiven Zentrum hat eine sofortige Änderung in den Eigenschaften des Proteins zur Folge (langsamere Verarbeitung, schneller, gar nicht, andere Vorlieben für bestimmte Substrate etc.). Fällt diese Mutation schlussendlich im Verbund des Körpers zum Nachteil der Fortpflanzung desjenigen Lebewesens aus, das die Mutation trägt, so wird die veränderte Erbinformation nicht weitervererbt. Daher verändert sich das Protein im Laufe der Evolution an der Stelle, die für das Zentrum codiert, langsamer.

Auf der tieferen Ebene der DNA-Sequenz kommt noch dazu, dass es viele verstreute Bereiche gibt, die keine sinnvolle Informationen enthalten. Weil für diese Bereiche auch kein Selektionsdruck herrscht, verändern sie sich öfter. Da nun also die Evolutionsrate der Proteine verschieden ist, kann man beim Vergleich von zwei oder mehreren Tierarten ein Protein wählen, dass sich in einer Geschwindigkeit verändert, die für eine gegebene Fragestellung passend ist. Ist die Frage nach der Verwandtschaft innerhalb nahe verwandten Arten, wie z.B. zwischen Mensch und Schimpanse oder zwischen verschiedenen Gruppen von Menschen, so wird man Gene auswählen, die sich rasch verändern.

4.3 DNA-Fingerabdruck und Verwandtschaftsbestimmung

Ein DNA-Fingerabdruck ist ein Nachweis von DNA-Sequenzen, die im hier gezeigten Beispiel eines Vaterschaftstests nach den Mendelschen Regeln vererbt werden. Es wird dabei nicht die ganze DNA eines Lebewesens miteinander verglichen, sondern nur gezielt ausgewählte Sequenzen, also kurze Stücke des genetischen Textes (siehe unten). Diese kurzen Stücke kommen in der ganzen Erbsubstanz viele tausende Male vor und wandern zusammen in einem elektrischen Feld. In der Praxis erhält man im Labor ein Bild eines Bandenmusters. Diese Bilder werden meist auf einem Röntgenfilm entwickelt und lassen sich leicht mit einem anderen Bandenmuster vergleichen. Ähnliche Methoden werden für die Verwandtschaftsbestimmung von Wildtieren verwendet.

Ein einfaches Beispiel eines Vaterschaftstests (siehe Abbildung links): DNA vom vermuteten Vater, von der Mutter, Tochter und Grossmutter mütterlicherseits wurde gewonnen, zerkleinert, elektrophoretisch aufgetrennt und auf die aus drei Basen bestehende Sequenz „CAC“ getestet, wobei Fragmente verschiedener Länge = dunkle Banden verschiedener Position in der Vertikalen entstanden sind.

Jedes Elternteil gibt etwa die Hälfte der Fingerprint-Banden an das Kind weiter, wobei die vom jeweiligen Elternteil stammenden Banden eine zufällige Auswahl aller Fingerprint Banden darstellen. Die Vaterschaft wurde in diesem Beispiel zweifelsfrei bestätigt. Ein Nicht-Vater würde kaum eine einzige mit dem Kind übereinstimmende Bande erzielen. Alle Banden des Kindes erscheinen entweder beim Vater oder bei der Mutter. Dieser Test zeigt nur die Verwandtschaftsverhältnisse auf. Er sagt nichts über die tatsächlich hervortretenden Eigenschaften aus.

(Bildquelle 3)

4.4 hypervariable mikrosatelliten-DNA

Sogenannte Mikro- oder Minisatelliten-DNA bezeichnet Sequenzwiederholungen in der DNA. Dies sind kurze Abschnitte wie z.B. „TAACCC“, die sich hintereinander (daher auch ‚Tandem-Wiederholungen‘) aufreihen und für die oft keine Funktion in der Codierung für eine Protein bekannt ist. Bei den eigentlichen Minisatelliten-Sequenzen findet man einen Polymorphismus (unterschiedliches Muster) von Individuum zu Individuum, weshalb man anhand von Proben (z.B. ein Blutstropfen) Träger eines bestimmten Musters identifizieren kann.

Der Unterschied von Probe zu Probe besteht nicht im Wortlaut der wiederholten Sequenz, sondern in der Anzahl Wiederholungen, was offensichtlich keine biologischen Konsequenzen zur Folge hat. In der Populationsgenetik kann man nun Proben von verschiedenen Tierarten oder Gruppen der selben Art auf eine oder mehrere Minisatelliten testen und erhält DNA-Fingerabdrücke. Diese lassen sich wiederum so auswerten, dass eine Aussage über die Variabilität und die genetische Vielfalt der verschiedenen Tierpopulationen gemacht werden kann (Harley et al, 2000). Da die Tandemwiederholungen nur einem schwachen Selektionsdruck ausgesetzt sind, verändern sie sich im Laufe der Abfolge von Generationen von Lebewesen rasch und sind deshalb „hypervariabel“.

4.5 mitochondriale DNA (mtDNA)

Mitochondrien sind die kleinen Kraftwerke der Zellen. Sie sind zelluläre Körperchen (Organellen), die ein wenig eigene DNA besitzen, was darauf hindeutet, dass sie ursprünglich eine „freies“ Leben ausserhalb der Körperzellen als bakterienähnliche Lebensformen führten und bereits in einer frühen Phase der Evolution in die Zellen der eukaryontischen Organismen aufgenommen wurden. Die DNA der Mitochondrien (mtDNA) beinhaltet nur sehr wenige Gene, im Vergleich zur DNA im Zellkern. Konkret handelt es sich dabei um 13 Proteine, die eine Rolle in der Energieproduktion der Mitochondrien (Zellatmung) spielen, sowie 22 Transfer-RNA’s und 2 ribosomale Proteine. Die Mitochondrien selbst enthalten in ihrer Struktur viele zusätzliche Proteine, die aber in der DNA des Zellkerns und nicht in den Mitochondrien selbst codiert sind.

Es gibt zwei wichtige Eigenschaften der mitochondrialen Erbsubstanz und ihrer Vererbung:

Die mtDNA wird immer von der Mutter weitervererbt, weil bei der Verschmelzung von Eizelle und Spermium nur die Mitochondrien der Eizelle, also diejenigen der Mutter, übernommen werden. Weil die Vererbung der rein mitochondrialen Gene nicht über Chromosomen abläuft, gelten auch andere Regeln der Vererbung als die Mendel’schen. Veränderungen in der mtDNA stammen demzufolge nicht aus der Vermischung von Genen bei der Vererbung, sondern von Mutationen, also von Änderungen, die sich meist beim Kopieren der DNA einschleichen. Die Rate, mit der sich die Sequenzen zweier mtDNA’s voneinander unterscheiden, liefert deshalb ein Mass für die Zeit, die vergangen ist, seitdem sich die beiden Stammbäume voneinander trennten.

Die mtDNA verändert sich rascher als diejenige im Zellkern (etwa 10 mal schneller). Eine Theorie dazu besagt, dass die biochemischen Bedingungen in den Mitochondrien bei der Energieproduktion die Entstehung von Mutationen begünstigt (Michikawa et al., 1999).

Die Veränderung der mtDNA im Laufe der Zeit kann als Mass für den Verwandtschaftsgrad verschiedener Populationen von Lebewesen herangezogen werden. Da die Mutationsrate der mtDNA hoch ist, können auch Voraussagen über kürzere Zeiträume (Jahrtausende) getroffen werden. Wie bei anderen Methoden der Altersbestimmung muss mit statistischen Modellen gearbeitet werden um eine Eichung der Werte zu erhalten.

Alle Gattungen der Familie der Felidae wurden bereits 1995 auf ihre Verwandtschaftsverhältnisse mittels der Sequenzierung der mtDNA untersucht (Janczewski et al, 1995). Dabei wurde der Stammbaum, so wie im Kapitel 3.1.2 gezeigt, bestätigt. Diese Resultate gelten rückblickend für die Entwicklung der letzten 10 Millionen Jahre, da bisher nur mtDNA von heute lebenden Arten verwendet werden konnte. Für andere Fragestellungen der Paläontologie wurde mtDNA aus fossilen Ueberresten extrahiert und für Verwandtschaftsanalysen verwendet.

Je nach Fragestellung kann der Vergleich von DNA aus Mitochondrien oder aus dem viel grösseren Anteil der DNA aus dem Zellkern zu verschiedenen Ergebnissen führen. Mit der Weiterentwicklung dieses noch jungen Zweiges der Forschung wird man hier in Zukunft noch mehr Erfahrungen sammeln müssen.

4.6 Variabilität des Haupt-Histokompatibilitäts-Komplex (MHC)

Die sog. MHC-Moleküle (für „major histocompatibility complex“, MHC) waren schon lange bekannt, bevor man ihre eigentliche Funktion im Immunsystem (auf die ich hier nicht weiter eingehe) richtig einschätzen konnte. Die MHC-Moleküle sind die zentralen Zielstrukturen bei Transplantations-Reaktionen. Wenn man Gewebe auf ein Individuum derselben Art (Allo-Transplantation) oder auf ein Individuum einer anderen Art (Xeno-Transplantation) überträgt wird es gewöhnlich abgestossen. Diese Abstossung beruht auf einer Immunreaktion gegen eine bestimmte Gruppe von Proteinen auf der Oberfläche der transplantierten Organe bzw. Hautstücke. Die meisten dieser Proteine gehören zur MHC-Gruppe, weshalb der MHC hauptsächlich die Abstossung oder Verträglichkeit von transplantierten Zellen und Gewebe bestimmt.

Die Eigenschaft, die für die Evolutionsbiologie von grossen Interesse ist, besteht im sehr starken Polymorphismus der Gene, die für die MHC-Moleküle codieren. Mit Polymorphismus ist gemeint, dass z.B. beim Menschen bis zu hundert verschiedene Varianten der MHC-Gene bekannt sind, die wiederum an 5 verschiedenen Stellen im Genom zu finden sind. Jedes menschliche oder tierische Individuum, ausser eineigen Zwillingen hat somit ein eindeutiges MHC-Muster. Auf der Ebene einer Population oder Gruppe ist die Variabilität um so grösser, je mehr Durchmischung mit anderen Populationen stattfindet. Die MHC-Variabilität oder -Polymorphismus wurde deshalb als Mass für die genetische Durchmischung einer bestimmten Gruppe von Wildtieren aufgefasst und in einer Versuchsreihe an aus der Natur entnommenen Geparden mittels Hauttransplantationen getestet [O’Brien et al, 1983] (siehe Kapitel 8)

5. Mischwesen (Chimären)

Das Wort Chimäre bezeichnet ein Wesen, dessen Körper aus Teilen anderer Lebewesen besteht. Die Chimaira der griechischen Mythologie war nach Homer ein feuerspeiendes Ungeheuer, das Landschaften in Lykien verwüstete, bis es von Bellepheron mit Hilfe des Flügelrosses Pegasus zur Strecke gebracht wurde. Die Chimäre war vorne Löwe, in der Mitte Ziege und hinten Drache. Andere Mischwesen in der griechischen Mythologie sind die Zentauren, Pferdekörper mit menschlichem Oberkörper und der Minotaurus, ein menschlicher Körper mit Stierkopf. In der Mythologie der alten Griechen dienten die Chimären, um Wesen zu beschreiben, die menschliche Eigenschaften aber gleichzeitig auch die übermenschlichen Fähigkeiten von Tieren (Kraft, Schnelligkeit, Ausdauer) besassen. Bis in die heutige Zeit finden Mischwesen (heutzutage meistens aus Mensch und Maschine bestehend: „Cyborgs“) Verwendung in phantastischen Erzählungen und in der Populärkultur.

In der Biologie bezeichnet der Begriff Chimäre definitionsgemäss Individuen, die aus genetisch unterschiedlichen Geweben bestehen oder genauer (nach Hentschel und Wagner, Zoologisches Wörterbuch, 3. Auflage): „Komplexindividuum, das aus idiotypisch verschiedenen Zellen besteht“. Der Typ von Chimäre, der im Zusammenhang dieses Artikels gemeint ist, entspricht der Vorstellung eines Mischwesens das sichtbar verschiedene Tierarten in sich vereinigt, sodass die einzelnen Körperteile (Fell, Hörner, Kopf und Körper etc.) weiterhin ihre ursprüngliche Form beibehalten.

Eine Gen-Chimäre ist ein genverändertes Tier, das in seinem Körper zwei oder mehrere Gensequenzen verschiedener Herkunft in sich vereinigt, was sich in der äusseren Gestalt des Tieres nicht unbedingt zeigen muss. Bei diesem zweiten Typ sind die Begriffe transgenes oder genverändertes Tier gebräuchlicher. Transgene Tiere sind in einem makroskopischen Sinn keine Mischwesen, da lediglich die Erbinformation für einzelne Proteine des Körpers ausgetauscht oder verändert wurden.

Was den einen oder anderen Leser überraschen mag, ist die Tatsache, dass die am besten bekannten und auch in Labors und Zuchtanstalten existierenden Chimären, wie etwa die Schiege (aus Schaf und Ziege, engl. „geep“) nicht durch Genmanipulation entstehen, sondern lediglich durch das Mischen von ganz frühen Embryonen beider Arten und darauffolgendem Wiedereinsetzen des gemischten Embryos, der erst aus wenigen Zellen besteht, in ein Leihmutter-Tier. Diese Technik ist Teil der Fortpflanzungsmedizin, was handwerklich anspruchsvoll ist und einige biochemische Kniffe erfordert, jedoch das Erbmaterial völlig unberührt und unvermischt belässt. Die Mischung der Eigenschaften dieser Chimären werden also nicht an etwaige Nachkommen weitergegeben!

Zumal die meisten dieser Chimären ohnehin steril sind, weil oft nicht nur z.B. das Fell, sondern auch die Geschlechtsorgane ein Mosaik darstellen und nicht voll funktionsfähig sind. Falls es doch Nachwuchs aus einer Paarung von Schiege/Schiege oder einer Schiege mit einem Schaf oder einer Ziege gibt, ist das Junge doch wieder nur entweder reines Schaf oder Ziege, weil die Geschlechtszellen der Schiege nicht genetisch verschmolzen sind, sondern als heterogene Teile nebeneinander existieren.

Die grössten technischen Probleme, abgesehen von den erheblichen ethischen Bedenken, bei der „Herstellung“ einer Chimäre wie z.B. der Schiege liegen aber im Ablauf der Schwangerschaft und im Anwachsen des Embryos in der Gebärmutter des Leih-Muttertiers. Der Grund liegt in der Hülle bzw. Haut des gemischten Embryos, die oft nicht mit der Gebärmutterwand der Leihmutter verträglich ist. Diese Abstossung ist ähnlich einer Immunreaktion; es spielen dabei Oberflächenproteine der Zellen eine Rolle, die sich von Art zu Art unterscheiden.

Dies ist auch der Grund, weshalb für die Chimären immer nur nahe verwandte Tierarten oder genetisch veränderte Tiere derselben Tierart verwendet werden, wie Schaf und Ziegen, bei denen es sehr selten sogar natürlicherweise zu „Bastarden“ kommt. Die Erbinformation der Hybriden ist dann tatsächlich vermischt, was noch nicht heisst, dass die Tiere auch fruchtbar wären. Technisch gut etabliert ist die Erzeugung von Chimären verschiedener Inzuchtstämme von Labormäusen mit jeweils unterschiedlicher Fellfarbe, die dann z.B. an einem schwarz-weiss gefleckten Fell erkenntlich sind. Dabei geht es aber um genetische Experimente innerhalb derselben Art (Maus), und nicht um das Vermischen von Tierarten.

Eine weitere Hürde für die Entstehung von Hybriden von verschiedenen Arten bildet die Anzahl Chromosomen, die z.B. bereits bei Mensch und Schimpanse, aber auch bei Hund und Katze (sic !) unterschiedlich ist. Die Anzahl Chromosomen ist nicht proportional zur Entwicklungshöhe einer Art, sondern repräsentiert lediglich die „DNA-Verpackung“ der jeweiligen Arten. Siehe dazu die untenstehende Tabelle der Anzahl Chromosomen im doppelten Chromosomensatz ( Chromosomensatz). Als Erklärung für die unterschiedliche Anzahl Chromosomen von Mensch und Schimpanse wird eine Fusion zweier Chromosomen zu einem einzigen bei einem Vorfahren beider Gattungen angenommen (IJdo et al. 1991, Yunis et al., 1980)

lat. Name (dt. Name Anzahl): Chromosomen

Homo sapiens (Mensch): 46
Pan troglodytes (Schimpanse): 48
Canis sp. (Haushund): 78
Felis cattus (Hauskatze): 38
Solanum tuberosum (Kartoffel): 48

Die zellulären Mechanismen der Zellteilung würden bei unterschiedlicher Chromosomenzahl bei der Befruchtung einer Eizelle durch ein Spermium einer anderen Tierart gestört und die Folge wäre wiederum die Abstossung bzw. das Absterben des nicht lebensfähigen Embryos in einem sehr frühen Stadium. Wie fast immer in der Biologie gibt es Spezialfälle, wo die Toleranz des Systems scheinbar grösser ist: Manchmal kommt es bei der Zellteilung der befruchteten Eizelle zu Chromosomen-Trennungsfehler in der sog. Reifeteilung. Das Ergebnis sind Chromosomen-Aberrationen die sich durch eine ungewöhnlichen Anzahl Chromosomenzahl im betroffenen Individuum auszeichnen. Manchmal sind diese Individuen dennoch fruchtbar, aber beachten sie bitte, es handelt sich hier um Fortpflanzung innerhalb der selben Art oder Varietät.

Wäre es nicht möglich, in einer Eizelle die Hälfte der DNA (oder noch einfacher: die Hälfte der Chromosomen) des einen Tieres und die andere Hälfte eines anderen Tieres zusammenzufügen ? Dieses Experiment hätte wiederum kein lebensfähiges Tier zur Folge. Verwandte oder in mehreren Kopien vorhandene Gene können gehäuft nebeneinander auf demselben Chromosom liegen oder auf verschiedenen Chromosomen verteilt sein. Die verschiedenen Gene liegen bei verschiedenen Tierarten nicht auf denselben Chromosomen, sodass eine einfache Zusammenstellung eines gemischten Chromosomensatzes in einem Verlust bzw. Vervielfältigung von Genen resultieren würde.

Ebenfalls darf man nicht vergessen, dass sich die Embryonen von verschiedenen Tierarten unterschiedlich schnell und zu ebenso unterschiedlicher Grösse entwickeln. Falls die Tierarten nicht sehr nahe verwandt sind, führt dies unweigerlich zu Entwicklungsstörungen und zu einem sehr frühen Abbruch der Entwicklung des Embryos. Im Extremfall sind in der Mythologie Chimären ‚beschrieben‘ worden, von denen der eine Anteil eine Entwicklung in einem Ei beenden würde, und der andere Anteil in einer Gebärmutter (Vögel-Menschen/Löwen etc.). An dieser Stelle wäre die vollständige Kontrolle über die Embryonalentwicklung eines Lebewesens nötig. An einen künstlichen Uterus für Säugetiere in Form einer Maschine ist beim derzeitigen Erkenntnisstand überhaupt nicht zu denken (es ist ja bisher noch nicht einmal möglich, künstliches Blut herzustellen, das alle Eigenschaften des natürlichen Blutes aufweist).

Kaum einer Erwähnung bedarf die Tatsache, dass sich verschiedene Tierfamilien in physiologischen Parametern wie Körpertemperatur, Herzfrequenz, Atmungsvolumen, Verdauung und Nahrungs-Spezialisierung, Knochenstruktur sowie Versorgung und Steuerung des Körpers mit Nervenimpulsen so stark unterscheiden, dass eine Chimäre im Stile eines Minotaurus oder altägyptischer Götter mit Tierhäuptern nicht lange lebensfähig wäre. In der Tat sind die physiologischen und biochemischen Unterschiede bei verschiedenen Tieren so ausgelegt, dass z.B. das massive Vergrössern oder Verkleinern eines Organs bzw. von deren Knochenstrukturen (Flügel, Kopf etc.) für eine phantastische Chimäre eine völlige Neukonstruktion seines Aufbaues und Entwicklungsgeschwindigkeit erfordern würde, damit eine rudimentäre Funktionsweise gewährleistet wäre. Dabei können keine Vergleiche mit ‚Riesenformen“ von Tieren gezogen werden, die sich manchmal im Laufe der Evolution entwickelt hatten (Riesenfaultier, Riesenlaufvögel etc.), da sich in diesen Fällen die Tiere als Gesamtorganismus und über lange Zeiträume verändert hatten.

Bilder von verschiedenen seltenen Hybriden, die auf natürliche Weise entstanden sind (inklusive künstliche Besamung), findet man hier: ( Hybridwesen). Weitere Informationen zu den im Labor erzeugten Schaf-Ziegen Chimären mit Bildern und Angaben, weshalb es getan wird, finden sie hier: ( Schaf-Ziegen Chimären).

6. Anpassung an die Umwelt und Domestizierung

6.1 Analogie und Konvergenz

Analogie und Konvergenz bezeichnen Erscheinungen in der Evolutionsgeschichte, die bei nicht miteinander verwandten Lebewesen zu ähnlichen Entwicklungen geführt hat.

Die Definition der Analogie lautet: Funktionsähnlichkeit eines Organs oder z.B. von Extremitäten, die nicht auf Verwandtschaft beruht, sondern als Anpassung an ähnliche Lebensräume. Die Definition der Konvergenz lautet: Parallelentwicklung zweier nicht verwandter Arten zu grosserÄhnlichkeit aufgrund von Anpassung an ähnliche Lebensräume. Beispiele gibt es aus der Tier- und Pflanzenwelt. Abzuklären ist die fehlende Verwandtschaft der zu vergleichenden Arten, was beim Vergleich von Arten aus verschiedenen Tierstämmen offensichtlich zutrifft. Schlussendlich sind die ähnlichen Formen und Fähigkeiten dieser Arten in der Selektion für einen ähnlichen Lebensraum (ökologische Nische) entstanden.

Beispiele:

  • Konvergenz in der Torpedoform schneller schwimmender, wasserlebender Tiere bei Hai (Knorpelfische), Fischsaurier (‚Saurier‘), Pinguin (Vogel) und Delphin (Säugetier).
  • Analogie der Grabschaufel von Maulwurf (Wirbeltier) und Maulwurfsgrille (Insekt).
  • Analogie der Flügel von Vögeln (Vorderextremität) und Insekten (Hautausstülpung).
  • Konvergenz der Kaktusform (Sukkulenz) als Wasserspeicher bei Pflanzenfamilien in Wüsten.
  • Konvergenz in der Erscheinungsweise und Lebensweise von Beutelwolf (Thylacinus sp.,Beuteltiere) und Wolf (Plazentale Säugetiere).

Analoge „Erfindungen“ ermöglichen bestimmte Funktionen im selben Lebensraum, was dem betreffenden Tier oder Pflanze einen Selektionsvorteil bringt. Manche dieser Anpassungen sind für viele verschiedene Arten überlebensnotwendig, so wie die sehr verbreitete Sukkulenz der Wüstenpflanzen. Andere Merkmale sind auf eine kleine ökologische Nische beschränkt. Ökologische Nischen sind nicht nur als rein räumliche Bezeichnung zu verstehen. Eine bestimmte Fähigkeit oder Verhalten (d.h. eine Spezialisierung) kann in Abhängigkeit von der veränderlichen Umwelt zur Etablierung einer neuen Nische dienen. Die Jagdstrategie des Gepards, die aus lautlosem Anschleichen mit anschliessendem sehr schnellen aber kurzen Sprint besteht, ermöglicht dieser Raubkatze, die schnellsten Gazellen zu jagen. Damit eröffnet sich dem Gepard, unter günstigen Umständen, eine Nahrungsquelle, die alle anderen Jägern in der Savanne nur durch Zufall nutzen können. Bei den Beispielen zur Analogie war jeweils von verschiedenen Tieren die Rede, die mit Hilfe ähnlicher „Werkzeuge“ oder Eigenschaften eine evolutionären Vorteil erlangten. Wie ist dabei um die Eigenschaft hoher Sprint-Geschwindigkeit bestellt ?

Mit seinen hervorstechenden Eigenschaften (Geschwindigkeit, Jagdstrategie) steht der Gepard unter den Raubtieren heute alleine da. Selbst der nächste lebende Verwandte, der Puma (Turner, 1997), zeigt eine verschiedene Lebensweise in einer ganz anders strukturierten Umwelt. Auf die wahrscheinlichen Vorfahren und die nächsten ausgestorbenen Verwandten des Gepards (Gattungen Miracinonyx, Acinonyx), bei denen sich die genannten Anpassungen im Laufe der Zeit ausgebildet hatten, wurde bereits in Kapitel 3.2. eingegangen.

Links: ein Azawakh, eine alte Windhundrasse aus der Sahelzone (Bildquelle: windhunde.de). Rechts: ein Gepard in lockerem Lauf

Was lässt sich zu aber zu hundeähnlichen Raubtieren, spez. Windhunden sagen, die in wüstenähnlichern Umgebung leben ? In obenstehenden Bildern ist links eine seltene Windhundrasse aus der Sahelzone abgebildet: der Azawakh. Rechts daneben ein Gepard. Beide Tiere jagen ihre jeweilige Beute mit hoher Geschwindigkeit, wobei der Windhund weniger schnell wird, dafür die Beute hetzt, im Gegensatz zum Angriff des Gepards, der eine kurze Attacke, aber kein Hetzen (= Ermüden des Beutetiers über längere Distanzen, u.U. in einer Meute) ist. Im Zusammenhang mit dem Hundegebiss stehen dem Windhund andere Nahrungsquellen offen, wie z.B. Aas und pflanzliche Nahrung. Mit einem Blick auf die Anatomie des Azawakhs finden wir ähnliche Körperproportionen mit langen Gliedmassen, dem langestreckten Körper, der grosse Brustkorb, das Fehlen von Fettreserven und der, auch beim Hund, kleine Kopf im Vergleich zum Körper.

Ich habe für dieses Beispiel den Azawakh gewählt, weil er eine sehr archaische Hunderasse ist, die sich allem Anschein nach auf einer verhältnismässig niedrigen Domestifikations-Stufe befindet. So leben diese scheuen Tiere nur in lockerem Kontakt mit den Tuareg und entfernen sich manchmal tagelang von deren Nomadenzelten. Unbeachtet der Domestizierung zeigt der Azawakh anatomische und physiologische Eigenschaften, die ihm erlauben, in einer ariden (trocken-warmen) Umwelt mit minimaler menschlicher Hilfestellung hauptsächlich als Jäger zu überleben. Selbstverständlich kommt beim Windhund der menschlicher Einfluss auf die Zuchtwahl hinzu und die natürliche Auswahl der für diese Umwelt am besten geeigneten Tiere spielt eine viel kleinere Rolle wie für ein Wildtier. Genauer kann man sagen, dass jeder Hund ein Produkt der Züchtungsbemühungen der Menschen ist, da der Azawakh wie alle anderen Hunderassen auf den Wolf zurückgeht (da sich Hunde und Wölfe fruchtbar kreuzen können stellen sie nach dem biologischen Artbegriff eine Art dar).

6.2 Die Geschichte des Haushundes

Archäologische Ausgrabungen von frühen menschlichen Siedlungen, bei denen auch Knochen mit hoher Ähnlichkeit zu heutigen Hunden gefunden wurden, erlauben eine Datierung der Domestizierung des Wolfes auf ca. 14’000 Jahre (Olsen, 1985). Funde von Wolfsknochen zusammen mit menschlichen Überresten sind wesentlich älter (bis ins mittlere Pleistozän, (Clutton-Brock, 1995). Die Verschiedenartigkeit der späteren Funde zeigt an, dass die Domestizierung an verschiedenen Orten und Zeiten stattfand und es auch mehrmals zu Rückkreuzungen mit verschiedenen Hundelinien kam. Genetische Analysen zeigen jedoch eindeutig, dass der Hund vom Grauwolf abstammt und nicht etwa vom Schakal oder vom Kojoten (Morell, 1997).

Die genetische Ähnlichkeit ist sogar so gross (lediglich 0.2% der mitochondrialen DNA unterscheidet sich bei Hunden und Grauwölfen), dass man nur darauf basierend auch genauso gut sagen könnte, dass Hunde Grauwölfe sind. Wenn man weiterhin die Genetik zur Hilfe nimmt, um das Alter des Beginns der Domestizierung zu ermitteln, kommt man auf Zahlen um die 135’000 Jahre. Die absolute zeitliche Datierung mittels mtDNA-Sequenzen beinhaltet allerdings eine recht grosse Fehlermarge.

Robert Wayne ( Robert Wayne) kommentiert seine genetischen Resultate mit der Vermutung, dass domestizierte Wölfe beim Zusammenleben mit Jägern und Sammlern ihre äussere Form nicht änderten und deshalb bei Knochenfunden als Wölfe erscheinen könnten, während die typischen, morphologischen Veränderungen bei Hunden (kleinerer Schädel, kürzere Schnauze) erst dann einsetzen, als die Menschen sesshaft wurden, die Tiere ständig mit Menschen zusammenlebten und die Zuchtbestrebungen verschiedener Haustiere intensiviert wurden (Vila et al , 1997).

Die Unterschiede in der Schädelgrösse und Schädelform zwischen Wolf und Hund wurden als Neotänie des Haushundes interpretiert (Coppinger und Coppinger, 1982). Der Begriff „Neotänie“ meint, dass beim Hund die Körperentwicklung auch beim ausgewachsenen Tier in einem Jugendstadium stehenbleibt. Diese Eigenschaft des Haushundes fällt besonders beim Vergleich der Welpen von Hund und Wolf mit jeweiligen ausgewachsenen Tieren auf. Die „echte“ Neotänie, wie man sie z.B. bei einer Amphibiengattung (Axolotl – Salamander) findet, hat zur Folge, dass eine Tierart durch das Beibehalten von speziellen Jugendeigenschaften des Körpers einen Vorteil in seiner Umwelt erlangt.

Bei den genannten Amphibien sind dies spezielle Kiemen für das ständige Leben im Wasser. Bei Hunderassen kann aber durch Zuchtwahl aus dem ganzen Spektrum individueller Formen eine rein äusserliche Form erreicht werden, die dem Welpenstadium in einzelnen Merkmalen ähnelt (z.B. Pekinesen, King Charles Cocker Spaniel), aber nicht ein eigentliches Anhalten der Entwicklung zur Adultform darstellt.

Andere, niemals domestizierte Raubtiere, die einige Ähnlichkeit mit Hunden habe, wie z.B. Hyänen (Hyaenidae), sind keine nahen Verwandten des Wolfs/Haushundes (siehe Kapitel 3.1. „Stammbaum der Raubtiere“), obwohl sie viele Eigenschaften mit anderen Landraubtieren teilen. Die Jagdstrategie der Hyänen beruht ganz auf der Kooperation des grossen und streng hierarchisch geordneten Rudels. Hyänen besitzen ein viel stärkeres Gebiss als Geparden, welches das Aufbrechen von Knochen und die Verwertung von Aas erlaubt.

7. Mutationen, Varietäten und Hybride bei Raubkatzen

Auch in der freien Wildbahn werden bei einigen Raubkatzen immer wieder Fellvariationen beobachtet. Dabei ist der schwarze Panther (= Leopard mit sehr dunklem, bis schwarzen Fell) die bekannteste Varietät. Schwarze Leopardenjunge kommen zusammen mit normal gefleckten Geschwistern im gleichen Wurf vor. Das Fell hat weiterhin ein Fleckenmuster, das aber nur bei sehr hellem Licht zu erkennen ist. Weisse Bengalentiger sind wesentlich seltener und die meisten Exemplare, die in Zoos und Shows zu sehen sind, gehen auf ein einziges, weisses Tigerjunges namens Mohan zurück, das vor mehr als vierzig Jahren in Indien in der Wildnis gefunden wurde (Turner, 1997). Im Unterschied zum „schwarzen Panther“ sind die Überlebenschancen eines weissen Raubtiers in der Wildnis, abgesehen vom ewigen Eis, natürlich gleich Null. Weniger bekannt ist der sog. goldene Bengalische Tiger (engl. „golden tabby“), der als Folge einer Mutation in Gefangenschaft auftrat (untenstehende Bildreihe, ganz rechts).

Beim Gepard ist es der „Königsgepard“ (engl. „king cheetah“) wenn wir von Fellvariationen sprechen, der in älteren Quellen noch als eigene Art oder gar als Gepard-Leopard-Hybride geführt wird. Dieser stellte sich aber lediglich als seltene Mutante des Gepards mit streifen- statt gepunkteter Fellpigmentierung heraus. Fellvariationen stellen keine eigenen Arten dar und können beliebig mit den „normalen“ Wildformen gekreuzt werden, wie man es auch von der Hauskatze und deren Zuchtrassen kennt. So mag es verständlich erscheinen, dass bei den ersten Begegnungen mit diesen ganz anders gefärbten Tieren in der Wildnis der Gedanke an eine neue Art nahelag. Zuchtexperimente bringen jedoch rasch Klärung. Dies ist eine Art der Aufklärung, die beim Gepard, wegen den Problemen bei der Nachzucht in Gefangenschaft, für längere Zeit nicht realisiert werden konnte.

Zuchtformen von Löwe-Tiger Hybriden und Fellvariationen. Links: männlicher Ligar, Mitte weiblicher Ligar, rechts Goldener Bengalischer Tiger „Golden Tabby“ (Bildquelle: Löwen-Tiger Hybriden)

In Gefangenschaft wurden auch Züchtungsexperimente (z.T. künstliche Besamung) mit Tigern und Löwen unternommen. Die daraus resultierenden hybriden Tiere (engl. „Ligars“ und „Tigons“ mit dem männlichen Elternteil an erster Stelle im Namen) sind Kuriositäten zur Belustigung von Zoobesuchern. Offenbar sind die männlichen Exemplare immer steril, und beide Geschlechter haben mehr Eigenschaften des Löwen als des Tigers.

Auffällig ist die Körpergrösse dieser Tiere, die zumindest beim Ligar diejenige beider Elterntiere übertrifft (vermutlich ein Heterosiseffekt, den man oft bei Hybriden antrifft). Es ist sehr unwahrscheinlich, dass solche Hybride in der Natur vorkommen, weil sich die Lebensweise des Tigers als Einzelgänger nicht mit derjenigen der Löwenrudel überschneidet und die beiden Raubkatzen nur an wenigen Orten (in Indien) überhaupt im selben Lebensraum existieren. Diese geographische Isolation wirkt als ein Mechanismus der Evolution, der beiden Arten weiter auseinanderweichen lässt (siehe nächstes Kapitel).

Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass Löwe und Tiger beide zur selben Gattung Panthera gehören und dass sich diese Gattung, gemäss den Fossilfunden, erst innerhalb der letzten 5 Mio Jahren (siehe Kap 3.2.) in die einzelnen Arten aufspaltete. Der Status als selbstständige Arten wird durch die hier gezeigten Hybriden allerdings nicht in Frage gestellt, weil die Fruchtbarkeit der Hybriden auch in diesem Fall (Tiger/Löwe) eingeschränkt ist, wie man es von Zwischearthybriden erwarten kann. Züchtungsexperimente dieser Art mit Geparden sind mir nicht bekannt. Der „Königsgepard“ ist , wie oben erwähnt, keine Hybridform des Gepards mit einem anderen Raubtier.

8. Die genetische Verarmung des Gepards und die Konsequenzen

8.1 Der genetische Zustand von Raubkatzen-Populationen

Mit Beginn der in Kapitel 4. angesprochenen, molekularen Ära der Biologie wurden in den frühen 80er Jahren auch erstmals wildbiologische Fragestellungen mit den neuen Methoden der Molekulargenetik angegangen. Einige dieser Studien untersuchten die Frage, welche Faktoren für den Niedergang von bedrohten Tierarten verantwortlich sind. Stets waren Überjagung, absichtliche Vernichtung von Beständen, das Ausbleiben der Beutetiere und die Zerstörung des natürlichen Lebensraumes als Hauptursachen für das Verschwinden von Tierarten verantwortlich gemacht worden. Zusätzlich wurde jedoch auch das Zusammenbrechen von Populationen beobachtet, die lediglich geographisch isoliert, aber zahlenmässig nicht reduziert worden waren (Selander et al., 1973).

Die Arbeitsgruppe um Stephen O’Brien (Laboratory of Genomic Diversity, National Cancer Inst.,Maryland, USA) publizierte in den 80er Jahren mehrere Studien zur genetischen Vielfalt bei verschiedenen Raubkatzen (O’Brien et al. 1983, 1985, 1987, 1988) und zog den Schluss, dass beim Gepard als Art eine genetische Verarmung durch Inzucht vorläge.

Zu den Resultaten im Einzelnen. In der ersten Studie dieser Art wurde die genetische Variabilität anhand von DNA-Fingerprints (siehe Kapitel 4) ermittelt und es zeigte sich, dass die Variabilität von Geparden sowohl innerhalb einer bestimmten Population als auch beim Vergleich verschiedener Unterarten (In Ost- bzw. Südafrika) besonders gering war. Ein weiterer Test bestand in Hauttransplantationen (die Tiere wurden dazu zeitweise in Gefangenschaft gehalten).

Schliesslich wurde ein Zusammenhang zwischen der genetischen Verarmung des Gepards und den folgenden Erscheinungen und Ereignissen hergestellt:

  • weltweit abnehmende Populationsgrösse in fragmentierten Verbreitungsarealen
  • geringe Spermiendichte bei männlichen Geparden
  • ein hoher Prozentsatz abnormaler Spermien
  • Ein Fall einer Gepardenkolonie (in Oregon, USA), die durch einen Virus vollständig ausgelöscht wurde.
  • hohe Jungensterblichkeit in Gefangenschaft

Die im Fachjournal „Science“ vorgestellten Resultate (O’Brien, 1985) stießen unter Populationsgenetikern und Ökologen auf einigen Widerstand. Die Hauptaussage O’Briens, dass die genetische Variabilität der heutigen Geparden für ihr drohendes Verschwinden mitverantwortlich sei, hat für Artenschutzprogramme wichtige Konsequenzen. Zudem konnte befürchtet werden, dass in Zukunft weniger Mittel in Programme für genetisch verarmte Tierarten eingesetzt würde, weil diese Arten vorzeitig als verloren betrachtet werden könnten.

Andere Studien machten geltend , dass die Fruchtbarkeit des Gepards weniger eingeschränkt sei, als von den genetischen Analysen erwartet werden könnte, und dass die schlechten Zuchterfolge in Gefangenschaft hauptsächlich mit dem mangelnden Verständnis der Ökologie und des Gepardenverhaltens (spezielle Eigenschaften der Partnerwerbung, soziale Aspekte) zu erklären seien (Caro und Laurenson, 1995).

Zudem wurden die Methoden der O’Brien-Gruppe kritisiert, da in der 1985er Studie keine anderen Tiere als eine ausgewählte Gepardenpopulation auf Abstossung der Hauttransplantate getestet wurde. Dieser Punkt wurde 1996 mit einer sorgfältigen Untersuchung von Hauttransplantat-Abstossung und genetischer Variabilität an „Pocket-Gophers“ (Taschenratten, Thomomys bottae) weitgehend geklärt (Sanjayan und Crook, 1996). Dabei zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen genetischer Variabilität, wie sie durch DNA-Fingerprints ermittelt wurde, und den Resultaten der Transplantat-Abstossung. Somit wurde die Methode der O’Brien-Gruppe nachträglich validiert.

Auf dieser Illustration (5, O’Brien et al., 1987) sind zwei Masszahlen (Frequenz von polymorphischen Gen-Loci und durchschnittliche Heterozygosität) für die genetische Vielfalt verschiedener Lebewesen und vor allem Katzen dargestellt. Rechts aussen sind die Resultate für den Ostafrikanischen (Ea. Af. Cheetah) und den Südafrikanischen (So. Af. Cheetah) Gepard aufgetragen. Beachten sie auch die Werte der Hauskatze (Domestic cat), die wesentlich höhere Werte als der Gepard aufweist.

8.2 Gründer-Effekt: Entstehungsweise und Beispiele

Der Gründer-Effekt (engl. „founder effect“) bezeichnet dasselbe Phänomen wie der Begriff „Flaschenhalseffekt“, wenn gleich die Entstehungsweise mit dem ersten Terminus besser und allgemeingültig illustriert wird: Eine Population von Individuen (Tiere oder Pflanzen), die zur selben Art gehören, entsteht aus wenigen Einzelindividuen, die als Gründer der Population wirken. Es gibt grundsätzlich zwei Entstehungsweisen.

Entweder lässt eine rasche Dezimierung einer ursprünglichen Population (z.B. durch Krankheiten oder Naturkatastrophen) nur noch wenige Individuen zurück, oder eine geringe Anzahl Tiere wird geographisch von einer grösseren Ursprungspopulation isoliert und gründet eine neue Population. Beide Entstehungweisen haben sich in der Erdgeschichte immer wieder ereignet. Während der erste Mechanismus in der vorgeschichtlichen Vergangenheit schwieriger nachzuweisen ist, findet man oft Beispiele für eine geographische Isolation.

Dies findet oft dann statt, wenn eine Insel erstmals von einer bestimmten Tierart besiedelt wird (Beispiel Galapagos-Vulkaninseln, die einst steril entstanden sind). In diesem Jahrhundert wurde mehrmals durch menschlichen Eingriff eine Tierart in ein Gebiet eingebracht, in dem diese zuvor nicht existierte (Beispiel Gir-Forest in Indien, Ngorogoro-Krater in Afrika). In einigen Fällen ist diese Besiedlung auf ein einziges Paar der betreffenden Tierart zurückzuführen und die Freisetzung ist historisch exakt dokumentiert. Zu beachten ist, dass bei diesen Beispielen keine Zuchtwahl durch Menschen (selten Abschüsse) oder regelmässige Fütterung etc. stattfand.In solchen Fällen ist es heute möglich, die genetische Variabilität der Tiere festzustellen, die Effekte des Gründereffekts quantitativ nachzuweisen und mit grösseren und älteren Populationen derselben Tierart zu vergleichen.

Diese Resultate führten zur Annahme zweier Populations-Engpässe mit nachfolgender, erneuter Expansion der überlebenden Population des Gepards (Acinonyx jubatus). Der eine Engpass müsste dabei vor der Aufspaltung der Afrikanischen Unterarten in den Ostafrikanischen Gepard (Acinonyx jubatus raineyi) und den Südafrikanischen Gepard (Acinonyx jubatus jubatus) stattgefunden haben (spätes Pleistozän, vor ca. 10’000 Jahren), der andere Engpass nach weiterer geographischer Isolation inklusive menschlicher Einflussnahme (Dezimierung, Vertreibung, Bewirtschaftung der offenen Grasländer) in den letzten zweihundert Jahren (Menotti-Raymond et al, 1993).

In obiger Tabelle (6, aus Yuhki and O’Brien, 1990) wurden DNA-Fingerprints in verschiedenen Populationen von Löwen (Panthera leo) ermittelt. Beachten sie bitte die Schlussresultate für H (Heterozygosity), RFLP (restriction fragment lenght polymorphism) und Allozymvariation rechts in der Tabelle. Auffällig ist der eklatante Unterschied zwischen der Variabilität einer Population von Löwen in der Serengeti, verglichen mit asiatischen Löwen (Panthera leo persica) aus dem „Gir Forest“, einem Schutzgebiet in Indien, in dem nur wenige Paare von Löwen (ca. 15 asiatische Löwen um das Jahr 1900) nach Überjagung übriggeblieben waren. Der Gründer-Effekt bei Raubtieren konnte hier also in einem „Experiment in freier Wildbahn“ beobachtet werden (Chellam et al., 1993).

Weitere Beispiele für den Gründereffekt und resultierende genetische Verarmung:

Als Resultat genetischer Analysen (Roelke et al., 1994) wurde gefunden, dass die noch in der Natur überlebenden ‚Florida-Panther“ (eine Unterart des Pumas) einen substantiellen Verlust an genetischer Variabilität durch Inzucht zu beklagen haben. Dabei wurde eine geringere genetische Variation als in jeder anderen Puma-Unterart gefunden. DNA-Fingerprints zeigen für diese Pumas eine noch geringere Variabilität als bei den afrikanischen Geparden und beinahe so geringe Werte, wie bei den Löwen des Gir-Nationalparks in Indien. Die Gründe dafür liegen in der sehr weit fortgeschrittenen Aufsplitterung der Lebensräume und daraus folgender Inzucht der Tiere in den übriggebliebenen Habitaten (Culver et al, 2000).

Eine laufende Studie untersucht eine Population von nur noch ca. einhundert Tieren der Iriomote-Wildkatzen (Felis iriomotensis) auf der Insel des gleichen Namens (Präfektur Okinawa, Japan). Die Analyse von Mikrosatelliten-DNA (Kapitel 4.4) zeigte eine so geringe genetische Variabilität, dass mit inzuchtbedingten schädlichen Auswirkungen auf die verbleibende Population in diesem isolierten Insel-Habitat gerechnet werden muss ( Iriomote Wildkatzen).

8.3 Krankheiten

Bei Geparden wurden oft Fälle von ‚Feline Infectious Peritonitis‘ (FIP) gefunden. Diese Erkrankung der Verdauungssystems wird durch einen Corona-Virus verursacht. Geparden können von denselben Coronaviren wie Hauskatzen befallen werden (Evermann et al, 1988). In diesem Artikel der O’Brien-Gruppe wurde ein Zusammenhang zwischen der Inzucht bei Geparden und der Anfälligkeit für virale Erkrankungen hergestellt. Darmkatarrh (Gastritis) ist ebenfalls häufig, aber weit weniger gefährlich. Zudem wurde eine Anfälligkeit für das „Feline Immunodeficiency Virus“ (FIV, ähnlich wie HIV) festgestellt. Selbst Fälle von ‚bovine spongiform encephalopathy“ (BSE) wurden bei Geparden in Gefangenschaft gefunden (Baron et al., 1997). Weitere Gefahren drohen vom ‚Feline herpesvirus‘ (Rhinotracheitis), vor allem für Jungtiere. Salmonellen sind bei Zootieren generell nicht selten und werden oft mit halbgefrorenem Fleisch übertragen. Die Erkrankung mit letzterem ist im allgemeinen ungefährlich.

Babesiosis: Durch Zecken übertragen, Erreger sind Einzeller der Gattung Babesia. Dies sind keine Bakterien oder Viren sondern Zellparasiten, die im Innern von Zellen leben und sich so in dieser Phase ihres‘ Lebenszyklus dem Immunsystem des Wirtes entziehen können. Diese Parasiten aus der Plasmodien-Verwandtschaft, von denen einige Arten für Malaria verantwortlich sind, befallen rote Blutkörperchen. Babesia-Einzeller kommen in verschiedensten Tierarten vor. Die Unterscheidung der verschiedenen Arten ist einerseits durch den Krankheitsverlauf und andererseits mittels immunologischen und molekularbiologischen Methoden möglich. Die untenstehende Liste zeigt verschiedene Arten der Gattung Babesia und ihre bevorzugten Wirte.

Rinder: Babesia bovis, Babesia divergens, Babesia bigemina, Babesia major
Schweine: Babesia perroncitoi, Babesia troutmanni
Hunde: Babesia gibsoni, Babesia canis
Katzen: Babesia felis

Die Tatsache, dass sich diese Gattung in so viele verschiedene Arten aufspaltete und dass alle Grosstiere von diesen Parasiten geplagt werden, zeigt die Anpassungsfähigkeit der Gattung Babesia an neue Wirte.

Ein Beispiel für eine virale Krankheit, die man ursprünglich für auf hundeartige Raubtiere beschränkt hielt, das „canine distemper virus“ bzw. „CDV“ oder hierzulande einfach Hundestaupe genannt, brach im Jahre 1993 in der Serengeti aus und erfasste auch viele Löwen und andere Tierarten. 35\% der Serengeti-Löwen wurden innerhalb eines halben Jahres getötet. Bis zu 85\% der Löwen wurden infiziert, überlebende Tiere litten z.T. unter neurologischen Problemen. Als Quelle und Reservoir für die Viren wurden von der Bevölkerung gehaltene Hunde identifiziert (Roelke-Parker et al., 1996). Massive Populationsreduktionen durch CDV, die dann wiederum Ursache des Gründereffekts (siehe oben) sein können, wurden auch bei Schwarzfussfrettchen beobachtet.

9. Natürliche Entwicklung oder Eingriff?

Im folgenden möchte ich nun auf die einzelnen Argumente eingehen, die im genannten Artikel von R. Furduy aus ‚Sagenhafte Zeiten‘ für eine genetische Manipulation von Tierarten in der Vergangenheit (auf den Teil zur Herkunft von Nutzpflanzen gehe ich an dieser Stelle nicht ein) angeführt wurden.

Prof. Furduy erwähnt zunächst die Herkunft des Haushundes.

Zitat:

„Zunächst einmal muss festgehalten werden, dass der Vorfahr des Haushundes trotz evolutionstheoretischer Annahmen nicht bekannt ist. Man vermutet, unser Hund sei ein Hybride aus Wolf und Schakal, der von Urjägern gezähmt wurde. Wenn dies stimmen sollte, dann wäre der Hund ein sogenannter Zwischenarthybride.“

Nach der aktuellen Fachliteratur (siehe Kapitel 6.2.) wurde die Hypothese, der Hund sei ein Hybride aus Wolf und Schakal, mittels molekularbiologischer Methoden widerlegt (Morell, 1997; Vila et al , 1997). Der Vorfahre des (Haus-)Hundes ist der Grauwolf. Die im weiteren von Furduy geäusserten Bedenken zur Existenz eines Zwischenarthybriden fallen damit weg.

Zitat:

„Hunde und Wölfe können freilich gekreuzt werden, was Hundezüchter zum Beispiel für die Verbesserung der Polizeihunde (Schäferhunde) benutzen (Stichwort: „frisches Blut zuführen“). Aber die Nachkommen solch eines „verbesserten“ Schäferhundes spalten sich wieder nach fünf bis sechs Generationen in Wölfe und Hunde.“

Aus der Sicht der Zoologie sind Wolf und Hund keine getrennten Arten (der biologische Artbegriff, siehe Kap. 3) und für die Behauptung, dass sich die Nachkommen einer Paarung von Wolf und Schäferhund nach fünf bis sechs Generationen wieder in ‚reine‘ Hunde und Wölfe aufspalten sollen, ist nicht belegt.

Möglicherweise verweist diese sogenannte erneute Spaltung lediglich auf die Fellzeichnung der Nachkommen. Treue zum Leittier und Kooperation bei Jagd und Spiel gibt es bei Wölfen ebenso wie bei Hunden. Ich möchte nicht sagen, dass es keine Unterschiede zwischen Hunden und Wölfen gäbe. Diese bestehen aber vor allem in „Wesensunterschieden“, die, will man den jeweiligen Züchtern glauben, auch zwischen verschiedenen Hunderassen sehr stark ausfallen können.

Zitat:

„Eine Reihe von Instinkten des Hundes sind zum Beispiel unterdrückt; er hat aber dafür andere, für Wildtiere nicht typische Instinkte, wie beispielsweise seine Treue dem Menschen gegenüber oder seine Fähigkeit, einen geworfenen Gegenstand dem Menschen zurückzubringen. Am wichtigsten bei dieser Überlegung ist, dass diese Instinkte ererbt werden, dass heisst in das Genom des Hundes eingetragen sind. Es ist unmöglich, anhand von irgendwelchen Selektionen, die in das Genom eingetragenen Angaben zu verändern. Dafür bräuchte man ganz andere Methoden.“

Das klingt ein wenig so, als dürfte es in der Genetik überhaupt keine Unterschiede zwischen Wildtieren und ihren gezähmten Verwandten, seien es nun Tiere oder Pflanzen, geben. Nun ist aber zu beachten, dass in der Vererbung von Merkmalen die „Allele“ eines Gens (Zustand eines Gens für ein bestimmtes Merkmal) den Erbgang bestimmen. Z.B. die Fellzeichnung von Kaninchen, die Augenfarbe bei Menschen oder die Blütenblätter von Rosen werden durch die Vererbung von Allelen bestimmt (je ein Allel von der Mutter und eines vom Vater), die je nach Erbgang sichtbar ausgeprägt werden (im Phänotyp, d.h. äusserlich oder im Charakter erkennbar) oder aber unsichtbar dennoch „ins Genom eingetragen“ sind (im Genotyp des Individuums). Eine Eigenschaft eines Tieres kann also in einem Erbgang sehr wohl ‚unterdrückt‘ sein, ob gezüchtet oder nicht. Für den Schritt vom Wolf zum Hund gilt dies ebenso, eben gerade weil sie sich miteinander fortpflanzen können und keine neue bzw. stark veränderte Gene benötigt werden.

Ein weiterer Mechanismus der Evolution fehlt hier ebenfalls: Mutationen. Lehnt Furduy die Rolle von Mutationen generell ab ? Ein Beispiel für eine positive oder neutrale Mutation, die für den Bereich der Raubtiere hier bereits erwähnt wurde, ist die streifenförmige Fellzeichnung der dann als „Königsgeparden“ bezeichneten Geparde (Kap. 7). Findet sich ein solches Tier in einer Umwelt, in der eine derartige Fellzeichnung eine bessere Tarnung ergibt, könnte sich diese Mutation in einer neuen Gepardenpopulation durchsetzen. Diese Geparden könnten sogar den Beginn der langen Entwicklung zu einer neuen Art darstellen, die eine andere Jagdstrategie anwendet (siehe: Geparden-Vorfahren, Kapitel 2).

Zitat:

„Noch mysteriöser ist die Geschichte des Gepards. Dieses Tier wurde im Altertum ebenfalls für die Jagd benutzt. (…) Nach Joy Adamsons Meinung (Verweis auf „The spotted Sphinx“) werden die Geparden leichter als andere grosse Katzen gezähmt. Dabei wurde nirgends darüber berichtet, dass ein Gepard einen Menschen angefallen habe.“

Damit schlägt Furduy eine Verbindung zwischen Haustieren und dem Gepard mit der Begründung, dass der Gepard mit domestizierten Hunden und Katzen vergleichbare Eigenschaften besässe. Eigenschaften, nota bene, welche diese Tieren für den Menschen besonders gut nutzbar gemacht hätten. Diese Hypothese lässt allerdings unberücksichtigt, welch grosse Arbeit und z.T. jahrelange Geduld nötig ist, ein Wildtier nicht einfach nur an den Menschen zu gewöhnen und aus der Hand zu füttern, sondern auch für eine sinnvolle Arbeit abzurichten (siehe Arbeitselefanten, Jagdfalken). Geparden konnten in der Antike und bis Mitte des 20. Jhdt. in Gefangenschaft nicht zur Fortpflanzung gebracht werden. Falls dies eine artifizielle Anpassung einer Tierart an den Menschen darstellen soll, kann sie wohl nur als gescheitert betrachtet werden.

Zitat:

„Dieses Tier ist auch ein Vorbild der aerodynamischen Ingenieurkunst. Sein Kopf mit einem kurzen Kinn ist nicht gross, sein Skelett ist von einem leichten Aufbau, seine Beine sind lang und schlank wie die Beine eines Windhundes, sein Herz, sein Blutgefässsystem, seine Lungen und Nebennieren sind vergrössert.“

Diese Aufzählung von Spezialisierungen ist durchaus korrekt (und direkt von Joy Adamson übernommen, Seite 3, Absatz 2). In der Natur gibt es eine Fülle von erstaunlichen Rekorden und Leistungen. Die Leistungen von Ameisen würden genauso erstaunlich klingen, rätselhaft sind sie deswegen nicht. Wie ich im Kapitel 6.1 ausführte, werden manche „Erfindungen“ wie etwa aerodynamische Körperformen und Proportionen immer wieder bei verschiedenen Tierstämmen (z.B. Fischsaurier, Delfin) angetroffen, weil sie eine ideale Anpassung und Spezialisierung an eine bestimmte Umwelt darstellen und deshalb in der Evolution immer wieder selektioniert werden.

Zitat:

„Der Gepard vereinigt in sich auf das Unwahrscheinlichste die Merkmale von zwei verschiedenen Tierfamilien: der Hunde (Canidae) und der Katzen (Felidae). Obwohl der Gepard den Katzen zugeschrieben wird, ist er seinem Äusseren nach eher einem langbeinigen Hund ähnlich.“

Dabei gilt für mich weiterhin das, was ich oben geschrieben habe: die äussere Form ist eine Anpassung an eine bestimmte ökologische Nische bzw. hier an eine Jagdstrategie. Nicht zu vergessen, dass Katzen- und Hundeartige beides Carnivora sind und somit, gemäss Paläontologen, gemeinsame Urahnen haben (vor ca 60 Mio. Jahren, im Paläozän). Windhunde stammen, wie alle anderen Hunde auch, vom Wolf ab (Morell, 1997; Vila et al , 1997).

Zitat:

„Seine Krallen ziehen sich nicht ein, genauso wie die des Hundes. Der Gepard sitzt wie ein Hund und jagt wie ein Hund:“

Da muss ich widersprechen (eigentlich nicht Furduy, sondern Joy Adamson, der Satz ist ebenfalls aus „The spotted Sphinx“, 1969), der Gepard kann seine Krallen einziehen (siehe Kapitel 2.4. „einziehbare Krallen“), nur sind sie auch im eingezogenen Zustand noch sichtbar. Der Löwe sitzt und liegt mindestens so ähnlich wie ein Hund und die Jagdstrategie des Gepards unterscheidet sich von den Hundeartigen. Und wenn ich von Hundeartigen rede, meine ich keinen einzelnen Stadthund, sondern eine Gruppe bzw. ein ganzes Rudel. Hunde und Wölfe jagen zusammen mit Artgenossen, sie nehmen die Witterung des Beutetiers auf und folgen ihm über lange Strecken. Schliesslich jagen sie die Beute im Verband und ermüden sie. Der Gepard dagegen ist ein Sichtjäger. Er jagt meist allein und muss sich nahe an das Beutetier anschleichen. Schliesslich kommt es zu einem kurzen Spurt über nicht mehr als ca. 300 Meter, um das Beutetier einzuholen und niederzuwerfen. Geparde jagen übrigens auch oft und gerne Vögel, schreibt Adamson („The spotted Sphinx“, S. 15). Aber das nur am Rande.

Zitat:

„Zur selben Zeit benutzt der Gepard die erste Kralle auf seiner Vorderpfote genauso wie eine Katze und klettert auf die Bäume. Der goldgelbsandfarbene Pelz des Geparden ist dem Pelz der glatthaarigen Hunde ähnlich, und die schwarzen Flecke darauf sind flaumig wie Katzenpelz.“

Diese Charakterisierung des Pelzes habe ich ausser bei Joy Adamson (Seite 3, unten) nirgendwo auf einer Webseite oder in einem neueren Buch (siehe Literaturverzeichnis) über Raubkatzen gefunden. Hier wäre ein Vergleich mit dem Pelz von Leoparden oder dem nächsten heute lebenden Verwandten, dem Puma, angebracht.

Zitat:

„Die Geparde leiden an Krankheiten, woran sonst nur die Hunde leiden (zum Beispiel an Hundebabesiosum) und auch an Krankheiten, die nur für Katzen typisch sind zum Beispiel die infektiöse Katzenenteritis“

Zum Thema Krankheiten bei Raubtieren siehe Kapitel 8.3. Babesiosis an sich ist nicht nur eine Hundekrankheit. Die Tatsache, dass alle Säugetiere an verschiedenen Arten von Blutparasiten der Gattung Babesia befallen werden können, zeigt die verhältnismässig geringe Spezialisierung dieser Parasiten auf einen bestimmten Wirt. Diese Krankheit eignet sich deshalb nur begrenzt für eine Unterscheidung zwischen verschiedenen Wirte-Familien, selbst wenn verschiedene Babesia Arten beschrieben wurden. Dass selbst virale Erkrankungen ein breiteres Spektrum von Opfern fordern können zeigte die Hundestaupe-Epidemie in der Serengeti, an der viele Raubkatzen (v.a. Löwen) zugrunde gingen (Kap. 8.3.).

Zitat:

„Mit anderen Worten ist der Gepard ein ganz und gar „unmögliches“ Intergattungs- und sogar Interfamilienkreuzungsprodukt; man kann ihn somit problemlos der Kategorie von Chimären zurechnen, die wir den sumerischen und assyrischen Reliefs nach kennen.“

Verschiedene Aspekte zum Thema Mischwesen wurden im Kapitel 5 angesprochen. Ich möchte hier nur nochmals zwei wichtige Punkte kommentieren:

1) Die heute in Labors erzeugten Chimären sind recht primitive Konstrukte ohne verschmolzene Gene und ohne die Fähigkeit, sich als Chimären fortzupflanzen. Die heute erzielbaren Resultate zeigen deshalb vor allem eines: die eigentlichen gentechnischen Probleme (nicht zu vergessen, Hunde und Katzen besitzen eine unterschiedliche Anzahl Chromosomen), die bei der ‚Herstellung‘ einer echten Chimäre auftreten (mit der Ausnahme des Transfers einzelner Proteine) sind nicht einmal ansatzweise gelöst.

2) Die Spezialisierung bzw. Selektion einer bereits bestehenden Lebensform für die Besetzung einer ökologischen Nische durch evolutionäre Mechanismen ist nachvollziehbar. Das simple Zusammensetzen eines Katzenkopfes (und der Kopf des Gepards ist ganz bestimmt von einer Katze, siehe „Zahnformel“, Kap 2.3.) mit einem Hundekörper macht noch kein erfolgreiches Raubtier.

Zitat:

„Die Resultate, die eine genetische Untersuchung des Erbmaterials von Geparden erbrachten, sind verblüffend und bestätigen in frappanter Weise diese These (O’Brien). Blutproben, die von 50 Einzelwesen entnommen wurden, zeigten, dass alle diese Tiere genetisch identisch sind ! Dies ist eine Sensation, denn es bedeutet: Jedem beliebigen Gepard kann man einen Hautfetzen von jedem anderen beliebigen, der heute etwa 20000 lebenden Geparden transplantieren, und dieser Hautfetzen wird anwachsen.“

Furduy bezieht sich hier auf die erste Studien der O’Brien-Gruppe von 1983 und 1985 bzw. die Zusammenfassung für ein allgemeines Publikum von 1986 im ‚Scientific American/Spektrum der Wissenschaft‘. Zur Präzisierung: Die südafrikanischen Geparde zeigten untereinander eine grössere genetische Ähnlichkeit als Geparde der ostafrikanischen Population. Der frühe genetische Flaschenhals wurde auf eine Zeit vor dieser Aufspaltung in die beiden Unterarten datiert (ein Hinweis auf die natürliche, schneller fortschreitende Entwicklung der genetischen Verarmung der einen Unterart). Die genetische Ähnlichkeit der Tiere sollte nicht mit dem Begriff „genetisch identisch“ deklariert werden, dies sollte eineiigen Zwilllingen und sich klonal vermehrenden Organismen wie Bakterien und Pilzen vorbehalten bleiben. Auch bei der Studie von 1985 wurden vier Hauttransplantate nach 40 Tagen wieder abgestossen, was unbestritten eine sehr lange Zeit für diese Art von Experiment ist.

Zitat:

„Solch ein hohes Niveau der Identität ist bei einer „normalen“ genetischen Naturpopulation einer x-beliebigen Tiergattung nicht zu beobachten.“

Vielleicht ist dieses tiefe Niveau nicht bei vielen Populationen zu beobachten, an weiteren Beispielen mangelt es aber nicht: Im Kapitel 8.2. wurden der Florida-Panther, die Löwen im Ngorogoro-Krater und im Gir-Nationalpark sowie die Iriomoto-Wildkatze genannt. Und dies sind nur einige Beispiele aus der Raubtier-Verwandtschaft. Die Untersuchungen der Löwen im Gir-Nationalpark haben die Entstehung des sog. Gründereffekts/genetischen Flaschenhalses in Populationen von Wildtieren dokumentiert.

Zitat:

„Dieses Ergebnis ist jedoch typisch für die durch Selektion zielgerichtet gezüchteten Tiere, zum Beispiel für einige Linien von Labormäusen.“

Hat der Autor die Selektion bzw. Züchtung für die Entstehung von Haustieren als Methode zu Beginn abgelehnt, nimmt er hier den genetische Zustand von gezüchteten, und nicht etwa genetisch manipulierten, Labormäusen als Beispiel zum Vergleich mit dem Gepard. Offenbar ist es nun doch möglich, das Genom eines Tieres durch Züchtung zu verändern, wenn auch durch Inzucht (und genau so geschieht es beim Geparden in der Natur).

Es sind Fossilien von Geparden-ähnlichen Raubkatzen im Alter von bis zu 3.5 Millionen Jahren bekannt. Geparde tauchen nicht völlig unerwartet auf. Der erste genetische Flaschenhals wurde auf ca. 10.000 Jahre datiert, eine zweite Verarmung der genetische Vielfalt steht mit der zunehmenden Jagd und Vernichtung des natürlichen Lebensraumes in den letzen zweihundert Jahren im Zusammenhang und ist dokumentiert (Menotti-Raymond et al, 1993). Die Spezialisierung der Geparde auf kurze Hochgeschwindigkeits-Sprints steht nicht im Widerspruch zu evolutionären Anpassungen an ökologische Nischen.

  • Aber was wäre die Alternativerklärung?
  • Eine Chimäre bestehend aus einem sandfarbenen Hund und einer schwarzen Raubkatze?
  • Musste somit zuerst aus dem Wolf ein Windhund werden, der danach mit einer Raubkatze vermischt wurde?
  • Wo sind diese Arten heute geblieben?
  • Waren die Ur-Geparden auch bereits Chimären (die ältesten bekannten Hundefossilien sind aber nicht älter als 14’000 Jahre)?
  • Aber zu welchem Zweck hätten die Chimären überhaupt hergestellt werden sollen, wenn doch Windhunde bereits sehr viel besser an den Menschen angepasst waren ?

Die Behauptung, der Gepard sei eine durch Genmanipulation erzeugte Chimäre, ist auf der Basis der vorliegenden Erkenntnisse nicht haltbar.

Abbildungen

[1] Wolfe, Art und Barbara Sleeper (1995): Wildcats of the World. New York

[2] Turner, Alan und Mauricio Anton (1997): The big cats and their fossil relatives. New York

[3] Ibelgaufts, Horst (1993): Gentechnologie von A-Z

[4] Tiger Territory © Copyright 2001. Maxine Annabell

[5] Menotti-Raymond, M.A. und S.J. O’Brien (1993): „Dating of the genetic bottleneck of the African cheetah“, in: Proceedings of the National Academy of Science 90:3172-3176.

[6] Yuhki, N. und S.J. O’Brien (1990): „DNA variation of the mammalian major histocompatibility complex reflects genomic diversity and population history“, in:Proceedings of the National Academy of Sciences USA 87:836-400

Referenzen

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http://rex.nci.nih.gov/lgd/cat/catgenome.htm das „Cat-Genome-Project“,noch im Aufbau

http://ens.lycos.com/ens/oct2000/2000L-10-24-01.html Zeitungsartikel zum Versuch, Geparde mittels Klonierungsstrategie zu vermehren.

http://www.dewildt.org.za/ der De Wildt-Park, einer der führenden Aufzucht-Zentren in Südafrika

http://www.dewildt.org.za/cheetah/index.html speziell zum Gepard

http://www.icp.ucl.ac.be/~opperd/parasites/babesia1.html viele Informationen über Parasiten und auf dieser Seite speziell zu Babesiosis

http://www.lairweb.org.nz/tiger/hybrids.shtml Löwe/Tiger Hybride und viel Interessantes zum Tiger im allgemeinen

http://www.gensuisse.ch/act/maus.html Erklärungen zur „Maus mit Ohr auf dem Rücken“ (Seite der Pro-Gentechnik-Fraktion in der Schweiz)

http://www.cvm.okstate.edu/instruction/kocan/ticks/tickok.htm über Krankheiten und Parasiten, die durch Zecken übertragen werden können

http://duke.usask.ca/~misra/virology/stud2000/CDV2/outbreak.html Ein Ausbruch von Hundestaupe bei Löwen (!) in der Serengeti

http://www.anthro.ucdavis.edu/features/stp/stpcptv.htm Geparden-Krankheiten (vor allem in Gefangenschaft)

http://www.uni-leipzig.de/~mielke/bastarde/bastard5.htm seltene Bastarde (ohne Gentechnik) entstanden, bzw. gezüchtet)

http://www.biokurs.de/skripten/13/bs13-1.htm Genetik und Chromosomen (de), oder mit netten Flash-Animationen (Englisch)

http://www.windhunde.de/rassen/azawakh/portraet/portraet.htm Alle Hunderassen der Welt vorgestellt von Windhunde.de

http://club.euronet.be/hadibash/Theazawa.htm Windhunde-Preisträger

http://web.raex.com/~kitten/origin.htm über die Datierung der Domestizierung des Haushundes

http://www.grapevine.net/~wolf2dog/wayne2.htm die Herkunft des Haushundes: Grau-Wolf oder Schakal ?

http://www.hgsc.bcm.tmc.edu/chimp/ Das „Chimpanzee Genome Project“, Erfassung der vollständigen Sequenz des Schimpansen-Genoms, privat finanziert

http://meadev.nic.in/perspec/feb99/gir.htm Der „Gir“-Nationalpark in Indien, Heimat der letzten asiatischen Löwen

Bild einer Schiege und Erläuterung des Forschungsprojekts:
http://animalscience.ucdavis.edu/faculty/anderson/research.htm