Genetische Stabilität im panamaischen Manakin-Hybridgebiet seit 30 Jahren beobachtet

BerlinForscher der Universität Illinois Urbana-Champaign untersuchten eine Hybridzone zwischen zwei Manakin-Vogelarten in Panama: dem Goldkragen-Manakin und dem Weißkragen-Manakin. Diese Hybridzone ist seit etwa 30 Jahren unverändert. Das Studium solcher Hybridzonen kann uns helfen zu verstehen, wie sich Artengrenzen bilden oder verändern.

Kira Long, eine ehemalige Doktorandin an der Universität von Illinois und nun Postdoktorandin an der Universität von Idaho, leitete die Studie. Das Team verglich die aktuellen Populationen der Manakins mit denen aus einer Studie, die vor fast 30 Jahren durchgeführt wurde. Sie wollten herausfinden, ob sich der zentraler Bereich ihrer Gene oder der Bereich, in dem sich ihre Merkmale verändern, im Laufe der Zeit verschoben hat.

Neuste Erkenntnisse zur genetischen Stabilität der Population:

• Das Genomzentrum der Population war in den letzten 30 Jahren unverändert.
• Weniger als 3% der untersuchten genetischen Marker zeigten Veränderungen im Laufe der Zeit.
• Auch die phänotypische Übergangszone blieb stabil, nur ein Merkmal verschob sich um etwa 10 km.

Wissenschaftler aus Illinois, darunter Jeff Brawn, Julian Catchen und Angel Rivera-Colón, arbeiteten gemeinsam mit Kollegen der University of Maryland College Park und dem Smithsonian Institute. Über einen Zeitraum von vier Jahren fingen sie mehr als 600 Manakins in verschiedenen Regionen der Hybridzone ein und nahmen Blutproben.

Mithilfe von RADseq sequenzierten sie die Gene der Vögel und verglichen die Ergebnisse mit alten Proben aus dem ursprünglichen Smithsonian-Studium. Zudem überprüften sie Eigenschaften wie die Farbe und Länge der Federn.

Hybriden im Genomzentrum ähneln stark den Goldkragenpipras. Sie tragen denselben goldgelben Kragen und haben einen dunkelgrünen Bauch. Obwohl sie genetisch am meisten durchmischt sind, erinnern sie dennoch stark an Goldkragenpipras.

Die Vögel, die am meisten gemischt erscheinen, haben größtenteils DNA von weiß-geschmückten Arten. Der Grund dafür ist, dass ihre physischen Merkmale nicht genau mit ihrer genetischen Information übereinstimmen.

Die Untersuchung zeigt, dass man heutzutage in derselben Gegend Vögel mit olivfarbenen Bäuchen antrifft, anstelle der gelben Bäuche, die sie vor 30 Jahren hatten. Diese Veränderung deutet darauf hin, dass es eine Art natürlichen Druck geben könnte, der dazu führt, dass Vögel mit grünen Bäuchen häufiger werden.

Hybride Tiere im Tierreich zeigen unterschiedliche Erfolge. Bei den Mischlingen der Manakins sieht es gut aus: Sie können Partner finden und überleben ähnlich erfolgreich wie ihre Elternarten. Dennoch gibt es Hinweise auf eine niedrigere Schlupfrate, was möglicherweise die natürliche Selektion ungünstiger Genkombinationen darstellt.

Long plant zu untersuchen, wie die Wahl der Weibchen beeinflusst, welche Hybridmerkmale ausgewählt werden. Sie will herausfinden, warum Hybride meist wie die goldgekrönte Art aussehen. Zudem möchte sie verstehen, warum die Bauchfarbe der Hybride sich ändert, während andere Merkmale gleich bleiben.

Diese Forschung wurde finanziert durch die NSF, USDA, die Smithsonian Institution und das Nationalmuseum für Naturgeschichte.