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Aktuelles, Genetik

Der Domestikation auf der Spur

Hängen Physiognomie und Verhalten genetisch zusammen? Seit 1959 wird dies in einem einzigartigen Experiment erkundet.

Dazu experimentierten die Sowjets an wilden Füchsen, Nerzen und Wanderratten, die sie höchst persönlich wild in der Umgebung von Nowosibirsk einfingen.
Und so läuft seit etwa 1953 ein Experiment das einzigartig in der Welt ist, die Domestikation verschiedener wilder Arten.

Belayev

Belyaev war der Chef des sowjetischen Amts für Pelztierzucht, aber er war auch Darwinist. Unter Stalin war das nicht gern gesehen, denn dessen Leibbiologen Lysenko hatte eine andere Theorie favorisiert: Nach dessen Dogma wurden Eigenschaften nicht vererbt, sondern von der Umwelt bestimmt. Das passte zum neuen Menschenbild des Kommunismus.
Dies führte schliesslich dazu das Dmitri Konstantinovich Belyaev (auch Dimitrij Beljajew geschrieben) der das Zuchtprojekt schon in Moskau begann, schliesslich 1958 ganz nach Nowosibirsk übersiedelte.
Dmitri Belyaev wurde zum Vizepräsident der Sibirischen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften, Vorsitzender des Vereinigten Wissenschaftsrates für Biologische Wissenschaften für Sibirien (wo er vor allem mit M.A. Lavretyev zusammenarbeitete) und Direktor des Instituts für Zytologie und Genetik der Russischen Akademie der Wissenschaften von 1959 bis 1985 in Nowosibirsk. Genauer gesagt baute er dies erst auf.

So also landete Belyaev im fernen Sibirien wo er unter dem Label die Pelzwirtschaft Sibiriens zu optimieren sich der Zucht und Domestikation wilder Tiere widmete.
„Was, es gibt noch Genetiker?“, wunderte sich Stalins Nachfolger Chruschtschow bei seinem ersten und einzigen Besuch in Nowosibirsk. Zum Glück denn das Institut entwickelte sich zur bedeutensten Institution für Genetik in der UdSSR.
Inzwischen ist klar das Darwin doch Recht hatte, aber auch Lysenko hatte ein bisschen recht, denn die Umwelt wirkt sich sehr wohl auf die Nachkommen aus. Nunja, nicht gerade so wie er sich das vorstellte. Das ganze ist doch um einiges komplexer.
Auch über die Theorie von Beljajew, dass züchterische Selektion von Zahmheit der wichtigste Faktor bei der Domestizierung von Wildtieren sei, wird in Europa gern unter dem Tisch fallen gelassen. Es ist schade das Europa den russischen Wissenschaftlern nur sehr nebulös eine gewisse Intelligenz zugesteht, die offenbar eher systematische als wissenschaftliche Gründe hat.

die zahmen Füchse von Novosibirsk

die zahmen Füchse von Novosibirsk

Doch Belyaev bewies es, denn wenn wilde Tiere domestiziert werden, verändert sich nicht nur ihr Verhalten, sondern auch ihr Körper. Die Gesichter werden runder, die Ohren schlapp, das Fell entwickelt Flecken, etwa weiße Abzeichen auf der Stirn. Das zeigt sich querbeet in allen domestizierten Arten, von Schweinen bis zu Hunden. Darwin bemerkte es und Konrad Lorenz sah darin ein „Kindchenschema“.
Alle Säugetiere haben als Babys runde Gesichter, aber in der Natur streckt sich der Schädel mit zunehmendem Alter, er wird spitz.
Wir Menschen mögen es am liebsten rund – man sieht es in der Entwicklung der Teddybären, die Ersten sahen noch aus wie Grizzlys, inzwischen sind es nur noch zwei Kugeln mit Ohren und oft schlappen Gliedmaßen die an den Kugeln baumeln. Ein paar Knopfaugen dran und alles möglichst schön kuschlig, so sind uns die Plüschtiere am liebsten.
Aber das wird nicht das Kriterium gewesen sein, nach dem die frühen Züchter auswählten. Es wird wohl eher um Zutraulichkeit gegangen sein, etwa bei den Wölfen, aus denen die Hunde selektiert wurden.

Fast alle vierbeinigen Gefährten des Menschen zeichnen sich durch ähnliche Eigenschaften aus: Sie haben grazilere Knochen als ihre wilden Vettern, ein kleineres Hirn und häufig ein fleckiges Fell. Vor allem aber sind sie weniger ängstlich, ihr Spieltrieb dagegen ist ausgeprägt. Gleichgültig ob Hund, Schwein oder Rind: Sie alle haben unter dem Einfluss des Menschen offenbar ähnliche Veränderungen durchgemacht.
Besonders auf Stress, so zeigte sich dabei, reagieren die aggressiven Tiere viel empfindlicher. Das macht sie aufmerksam, aber auch ängstlich. Die zahmen Ratten dagegen zeichnen sich durch besondere Neugier aus: Mutig erkunden sie unbekanntes Terrain, während ihre Artgenossen sich scheu in die Ecken verkriechen. Dem Nachwuchs wiederum widmen die aggressiven Tiere mehr Zeit und Zuwendung: Zahme Tiere, so scheint es, sind schlechte Mütter.

Doch was war es, das den Hund so fügsam machte? Was musste sich im Gehirn von Schaf, Rind oder Huhn verändern, damit diese Tiere so zutraulich wurden? Können auch Silberfuchs, Gepard oder Emu zu einträchtigen Gefährten des Menschen werden.

Belyaev hatte einst aus Pelztierfarmen die 130 zahmsten Silberfüchse ausgewählt und selektierte weiter nach „Zutraulichkeit“. Er vermutete, dass sich dann automatisch auch die Veränderungen des Phänotyps einstellen würden. Und er sollte recht behalten, nach 35 Generationen waren die Füchse handzahm, sie bellten und wedelten mit den Schwänzen, wenn die Forscher ihnen ihr Futter brachten. Inzwischen hatten sie auch runde Gesichter und zahlreiche Abzeichen bekommen, von weissen Flecken auf der Stirn bis hin zu weissen Füssen, Halskrausen und Schwanzspitzen. Inzwischen gibt es Füchse in allen möglichen Farbkombinationen, fast so vielseitig wie Hunde und durchaus auch ähnlich zutraulich.
Wissenschaftler stellten fest, dass die gezüchteten Tiere ihre natürlichen „wilden“ Angewohnheiten zwar nicht gänzlich überwunden hatten, jedoch weitaus häufiger Anzeichen einer Bindung an den Menschen aufzuweisen hatten. Beispielsweise ließen sie in Anwesenheit von bekannten Menschen freundliche Laute ertönen, ihre Ohren und ihr Schweif waren entspannt und nicht etwa gespannt.
Inzwischen können sie wohl ganz als gezähmt gelten, auch wenn sie gegenüber Fremden immer noch scheu sind.

Doch auch Wanderratten wurden gezüchtet. Anfangs dienten sie nur als Futter für die Füchse, denn sie waren leicht zu vermehren und billig zu halten. Doch Belyaev erweiterte in den 1970igern seine Forschung und begann nun auch mit den Wanderratten zu experimentieren.
Aus einer Gruppe von etwa 60 Nagern wählten man damals die aggressivsten Exemplare aus und paarten sie miteinander. Den Vorgang wiederholten die Forscher wieder und wieder, inzwischen seit mehr als 80 Generationen. Mit den zahmsten gingen sie genauso vor. Die einen wurden so zu Kampf-, die anderen zu Kuschelratten: Sie gehören zur selben biologischen Spezies der Wanderratte doch ihr Temperament aber könnte kaum verschiedener sein.

Inzwischen hat es die Belyaev-Zucht zu einiger Berühmtheit gebracht. Aber das erlebte Belyaev nicht mehr, er starb am 14. November 1985 und so blieb ihm auch der Untergang der UdSSR erspart. Am Ende hatte er sich längst mit der Sowjetunion ausgesöhnt und führte in Nowosibirsk ein glückliches Leben. Er wurde mehrmals als Abgeordneter des Regionalen Soviet of People’s Deputies von Nowosibirsk gewählt und erhielt die Ehrenmitgliedschaften an Universitäten in mehreren Ländern. Von 1978 bis 1983 wurde er sogar Präsident der International Genetics Federation. Für seine Arbeiten und Verdienste erhielt Belyaev den Wawilow-Preis, zwei Leninorden, den Orden der Oktoberrevolution, den Orden des Roten Sterns und die Orden des Großen Vaterländischen Krieges erster und zweiter Ordnung, sowie weitere Medaillen.

Schon bald nach Jelzins Machtübernahme strich man dem Institut die Forschungsgelder. Die rettende Idee war es, kastrierte Füchse an Europäer und Amerikaner zu verkaufen.
Ein Fuchs, der freudig und mit dem Schwanz wedelnd sein Herrchen begrüßt? Unvorstellbar für Verhaltensbiologen und erst recht für den normalen Europäer. Und so war es eine kleine Sensation als plötzlich ein Institut aus dem fernen Sibirien in Europa aufkreuzte und mit zahmen Füchsen daher kam.
Und seitdem überlebt das Institut durch den Verkauf zahmer Füchse. Für 3000 US Dollar bekommt dort jeder einen kastrierten Fuchs, denn die Rechte an der Zucht will man sich nicht nehmen lassen.
Wer das nötige Kleingeld hat, kann sich solch ein Fuchs kaufen, nachdem er die üblichen Prozeduren wie Impfbescheinigung und Chip erledigt hat. Inzwischen sind die zahmen Füchse dem Deutschen Zoll nicht mehr ganz unbekannt. Zudem tut er ein gutes Werk und fördert die Wissenschaft.
Webseite: http://cbsu.tc.cornell.edu/ccgr/behaviour/Index.htm
Und eine wunderschöne Ergänzungsseite findet sich hier http://www.thefoxwebsite.net/

Den Leipziger Forschern um Max-Planck-Direktor Svante Pääbo glückte es 2004, einige dieser Tiere aus Sibirien einzufliegen, als erste Forschungsgruppe in Europa. Nun hausen etwa 200 der Nager in einem muffigen Keller der Leipziger Uni-Klinik.
Auf die gleiche Weise gelangten 30 Füchse nach Deutschland die hier von Frank Albert (MPI Evolutionäre Anthropologie, Leipzig) übernommen wurden.
Das Ziel war die Suche nach dem Zahmheitsgen. Sie wollen endlich die Entstehung der Haustiere verstehen. Doch so einfach wie sich das die Leipziger vorgestellt hatten, war es dann doch nicht. Die Natur hab ihr Geheimnis nicht so leicht preis.

Aggressiv oder zahm – die Gene entscheiden mit 

Erfolgreicher waren inzwischen die Fachleute des Instituts für Zellenlehre und Genetik in Nowosibirsk – doch erst nach vielen Jahren. Denn bei der Sibirischen Abteilung der Akademie der Wissenschaften Russlands haben sie die Lösung dieses Rätsels gefunden.

Sie haben das Genom eines domestizierten Silberfuchses entschlüsselt und DNA-Folgen vermerkt, die den Hunden und den Füchsen gemein sind. Anschließend wurde in einer Versuchspelztierfarm das Verhalten von mehr als tausend Tieren getestet. Im Endergebnis haben die Wissenschaftler festgestellt, dass die Gene, welche sich am Abschnitt des 12. Chromosoms befinden, dem Fuchs dazu verhelfen, sich an den Menschen anzubinden. Diese Gene sind denen des 5. Chromosoms von Hunden verwandt, die dem Wolf eigentlich dazu verholfen haben, sich mit der Zeit in den freundlichen Hausliebling zu verwandeln. Diese genetischen Besonderheiten prädestinieren die neurologischen Funktionen von Tieren.

„Es stellte sich heraus, dass unser domestizierter Fuchs und der primitive Hund in Bezug auf jene evolutionären Transformationen des Körperbaus, die sich sowohl bei den einen als auch bei den anderen vollzogen haben, einander sehr nahe sind“, stellt Prof. Lyudmilla Trut, die heutige Leiterin des Experiments, fest. Das Experiment mit den Füchsen bewies nun das die Hypothese ihres Vorgängers, des russische Genetiker Dmitri Belyaev, die dieser vor 60 Jahren formuliert hatte, stimmte.

http://cbsu.tc.cornell.edu/ccgr/behaviour/02_Movies/Fox_Tame_Pups_HQ.mp4

Das Institut für Biochemie der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig konnte erst 2014 den molekularen Beweis erbringen, das sich im Erbgut verschiedene Orte identifizieren lassen, die über Aggressivität oder Zahmheit entscheiden. Doch der Nachweis gelang nicht bei den Füchsen sondern an zwei Typen von Ratten.

Die Erkenntnisse der Wissenschaftler wurden 2014 im Fachmagazin „Genetics“ veröffentlicht, wobei dem Beitrag der Leipziger und ihrer Kooperationspartner das Attribut „highlight“, als Meilensteinpublikation, zugebilligt wurde.

„Es wurde schon lange angenommen, dass es einen Zusammenhang zwischen dem Verhalten und der Genetik gibt, aber jetzt konnte der molekulare Beweis für ein polygen-bedingtens Verhaltensmuster angetreten werden“, sagt Prof. Dr. Torsten Schöneberg, der den Lehrstuhl für Molekulare Biochemie in Leipzig inne hat. Gemeinsam mit dem Biochemiker Henrike Heyne, mit Frank Albert und Svante Pääbo vom Leipziger Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie sowie Kooperationspartnern in Schweden, Großbritannien, Russland und den USA untersuchten Wissenschaftler des Instituts Ratten und analysierten Teile ihres Erbguts.
„Es wurden verschiedene Orte im Genom identifiziert, die mit dafür verantwortlich sind, wie stark Aggressivität oder Zahmheit ausgebildet sind“, erläutert Schöneberg. „Wir hatten das Glück, dass wir auf Forschungsergebnissen russischer Wissenschaftler aufbauen konnten.“
Die Ergebnisse der Untersuchungen, die in erster Linie von Henrike Heyne von der Universität Leipzig und Frank Albert vom Max-Planck-Institut generiert wurden, sind nun der Ausgangspunkt für eine ganze Reihe weiterer Forschungsvorhaben. Vorstellbar ist nach Schönebergs Worten nun zum Beispiel, dass auch bei anderen Tierarten untersucht wird, ob sich das natürliche aggressive und das zahme Verhalten auf den gleichen oder eventuell auf ganz anderen Wegen durchsetzt. „Wir haben einen Mechanismus aufgedeckt, der in vielen Spezies existiert, können damit aber dennoch bisher nicht den exakten Weg aufzeigen, wie Toleranz gegenüber dem Menschen entsteht.“ Zudem, so gibt er zu bedenken, ist Verhalten immer eine Kombination aus genetischer Veranlagung und antrainiertem Handeln. Sicher sei jedoch zum jetzigen Zeitpunkt auch, dass bestimmte Arten wie etwa der sibirische Tiger oder Zebras vermutlich nicht durch Zucht domestiziert werden können.

Ein wenig erschreckend ist das Unwissen des Biochemikers schon, den Zebras wurden durchaus schon versucht erfolgreich zu domestizieren, u.a. die Quaggas, aber auch in Afrika wurden Versuche mit Zebras als Reit- und Wagentiere gemacht. Es gibt sogar Zebrarennen. Und es gibt auch ein erfolgreiches deutsches Quagga-Projekt das seit 1985 versucht ein zumindest äußerlich ähnliches Quagga zu züchten um es wieder in die Wildnis Afrikas auszuwildern.
Aber es gibt noch eine ganze Reihe anderer merkwürdiger Wilder Gefährten die ich euch nicht vorenthalten will. Ein paar sind auf diesen Bildern zu sehen.
wildegefährten

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Diskussionen

2 Gedanken zu “Der Domestikation auf der Spur

  1. Es dürften noch mehr Wechselwirkungen mit im Spiel sein, die sich allenfalls langzeit-statistisch, aber nicht sichtbar dokumentieren liessen, denn die Verkindlichung des Verhaltens beim Haushund und die entsprechende Selektion bestimmter Tiere könnte ebenso aufgrund einer lediglich gefühlten Ebene, dem „Bonding“ herausgearbeitet worden sein, bei dem auch die Empfindungen zwischen dem jeweiligen menschlichen und tierischen Individuum eine starke Rolle spielen.
    So vermag zwar ein gewisses „Kindchenschema“ im Aussehen die Neigung des Menschen verstärken, sich zu einem Typus hingezogen zu fühlen, aber es gibt dennoch eine Art emotionaler Bestechlichkeit durch das freundliche Verhalten des einzelnen Tieres.
    So könnte jemand sich auch zu einem ungewöhnlichen und nicht als anziehend geltenden Tier hingezogen fühlen, aber die menschliche Neigung, sich mit Aussergewöhnlichem zu schmücken und womöglich einen Flusspferdwagen zu fahren, hat mit solchen Gefühlen weniger zu tun, sondern ist rein narzistisch motiviert.

    Verfasst von puzzleblume | 11/03/2016, 1:01 PM
    • Ja damit hast du sicher recht. Ich finde es sehr bedenklich das heutzutage sehr viele Exoten u.a. auch zahlreiche giftige oder gefährliche, privat zu erwerben bzw. zu halten sind. Nicht nur weil sie flüchten und sich hier ausbreiten könnten, sondern auch weil sie besser in die Freiheit ihrer Herkunftsgebiete gehören. Problematisch wird das ja, wenn ihre Besitzer sie (aus welchen Gründen auch immer) abgeben, denn Tierheime sind für Haustiere ausgelegt nicht für Exoten. Meiner Meinung nach sollte man das verbieten.

      Verfasst von Vanalander | 13/03/2016, 9:09 AM

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