Afrikas Elefanten sind über Bewegung groß geworden. Über Tausende von Jahren durchquerten sie weite Teile des Kontinents, trafen auf weit entfernte Herden und hielten ihre Bestände dadurch genetisch widerstandsfähig.
Eine große neue Studie zeigt nun: Diese historische Freiheit schwindet – und mancherorts sind die Folgen bereits im Erbgut der Tiere erkennbar.
Hinter der Arbeit steht ein internationales Team, das 232 vollständige Genome von Savannen- und Waldelefanten aus 17 afrikanischen Ländern ausgewertet hat.
Es handelt sich um die bislang größte Genomstudie zu afrikanischen Elefanten und zugleich um den ersten kontinentweiten Ansatz in dieser Größenordnung.
Eine Geschichte der Bewegung
Aus den Daten entsteht das Bild von Elefanten als eng miteinander verbundenen Tieren. Ihre Vergangenheit war nicht von isolierten Restbeständen geprägt, sondern von weiträumigen Wanderungen und wiederholtem Genfluss zwischen Populationen.
Solange Elefanten große Distanzen zurücklegen und andere Herden erreichen konnten, wurden Gene über enorme Räume ausgetauscht. Das stärkte langfristig die genetische Vielfalt – und damit die Widerstandskraft.
„Unsere Studie zeigt, dass Elefanten bis vor Kurzem über riesige Distanzen hinweg miteinander verbunden waren. Diese Bewegungsfreiheit hat genetische Robustheit geschaffen, weil sich die Populationen vermischt haben“, sagte die Hauptautorin der Studie, Patrícia Pečnerová von der Universität Kopenhagen und der Universität Lund.
„Heute ist das Bild anders. Elefanten leben in einer Welt, in der der Raum immer stärker begrenzt wird und einige Populationen isoliert werden.“
Ausgelöst wurde dieser Wandel durch einen bekannten Druckmix: Jagd, wachsende menschliche Bevölkerung, Landwirtschaft, Straßen und weitere Infrastruktur haben die Landschaften, durch die Elefanten früher freier ziehen konnten, zunehmend zerschnitten.
Das Ergebnis ist ein Kontinent, auf dem manche Elefantenpopulationen heute voneinander getrennt sind – mit klaren genetischen Konsequenzen.
Isolation hinterlässt Spuren
Am deutlichsten zeigte sich das im Nordosten Afrikas. In Eritrea und Äthiopien fanden die Forschenden kleine, stark isolierte Elefantenpopulationen, die mehr als 400 Kilometer von den nächstgelegenen Herden entfernt leben.
Diese Tiere sind von Siedlungen und Agrarflächen eingeengt. In ihren Genomen zeigen sich starke Inzucht, geringe genetische Variation und eine Anhäufung leicht schädlicher Mutationen.
Diese Kombination kann eine Population weniger anpassungsfähig gegenüber Krankheiten oder Umweltveränderungen machen. Eine kleine, abgeschottete Gruppe kann eine Zeit lang bestehen – wird dabei aber zunehmend anfällig.
Auch Westafrika wies ein ähnliches, jedoch komplexeres Muster auf. Dort wurden Elefantenbestände über lange Zeit hinweg verkleinert und isoliert, unter anderem wegen dichter Besiedlung und einer langen Geschichte der Elfenbeinjagd.
Trotzdem zeigten Savannenelefanten in West-Zentralafrika nicht denselben Grad an Verlust genetischer Variation wie in Eritrea und Äthiopien – obwohl sie ebenfalls ingezüchtet waren.
Als Erklärung gilt, dass Gene von Waldelefanten durch Hybridisierung in diese Populationen gelangten und damit einen Teil der genetischen Verluste überdeckten.
Das passt zu einer der überraschenderen Schlussfolgerungen der Studie: Zwar ist bekannt, dass sich Savannen- und Waldelefanten an einigen Kontaktzonen ihrer Lebensräume kreuzen. Die neue Analyse fand jedoch Spuren von Waldelefanten-Abstammung auch in Savannenelefanten, die weit entfernt von heutigen Hybridzonen leben.
Zwei Arten, unterschiedliche Entwicklungen
Gleichzeitig macht die Studie deutlich, dass Hybridisierung nicht als einfache Naturschutzlösung verklärt werden sollte.
Die Forschenden betonen, dass Waldelefanten und Savannenelefanten über Millionen von Jahren sehr unterschiedliche evolutionäre Wege gegangen sind.
„Durch die Rekonstruktion ihrer genomischen Geschichte fanden wir heraus, dass Savannen- und Waldelefanten in den letzten vier Millionen Jahren sehr unterschiedlichen Populationsverläufen folgten, wobei über 85% der gesamten elefantenspezifischen genetischen Variation auf die Unterschiede zwischen ihnen zurückzuführen ist“, sagte der leitende Studienautor Alfred Roca von der Universität Illinois in Urbana-Champaign.
„Angesichts dieser Geschichte ist es unwahrscheinlich, dass Genfluss zwischen den Arten vorteilhaft ist, und Hybrid-Elefanten sollten bei Umsiedlungen vermieden werden.“
„Unter den Savannenelefanten-Populationen begrenzte historisch hohe Vernetzung über ihr Verbreitungsgebiet hinweg die regionale Differenzierung. Dennoch gab es ausreichende genetische Unterschiede zwischen dem südlichen, östlichen und west-zentralen Afrika, um darauf hinzuweisen, dass Umsiedlungen über Regionen hinweg vermieden werden sollten.“
Diese Vorsicht ist relevant, weil Umsiedlungen im Naturschutz häufig als Instrument diskutiert werden.
Elefanten umzusiedeln ist riskant
Tiere von einem Ort an einen anderen zu bringen, kann bedrängten Beständen in manchen Fällen helfen. Die Studie legt jedoch nahe, dass Umsiedlungen ohne Beachtung der tiefen genetischen Vorgeschichte neue Probleme erzeugen könnten.
Die Forschenden fanden: Obwohl Savannenelefanten im südlichen, östlichen und west-zentralen Afrika lange genug miteinander verbunden waren, um scharfe regionale Abspaltungen zu verhindern, haben sich dennoch bedeutsame Unterschiede herausgebildet.
Diese Differenzen sind so relevant, dass man Transfers zwischen Regionen nicht leichtfertig behandeln sollte.
Waldelefanten weisen dagegen offenbar eine höhere genetische Variation und weniger potenziell schädliche Mutationen auf als Savannenelefanten.
Angesichts des starken Bestandsrückgangs der Waldelefanten in den letzten Jahren löst das ihre Krise nicht – deutet aber darauf hin, dass ihre genetische Verfassung kurzfristig noch eine gewisse Widerstandskraft bieten könnte.
Warum Korridore entscheidend sind
Wenn es eine zentrale Botschaft der Studie gibt, dann diese: Elefantenschutz darf nicht bei verstreuten Reservaten stehen bleiben. Ihre genetische Zukunft hängt davon ab, ob sie sich weiterhin durch die Landschaft bewegen können.
Ein Gebiet, in dem das offenbar noch möglich ist, ist das grenzüberschreitende Kavango–Sambesi-Schutzgebiet (KAZA) im südlichen Afrika – die riesige KAZA-Region, die sich über fünf Länder erstreckt.
Dort bleiben Elefantenpopulationen genetisch vielfältig, weil sie weiterhin miteinander verbunden sind und Gene austauschen können.
„Elefanten sind extrem intelligente Tiere, die in der Nähe von Menschen leben und sich anpassen können. Aber eine der wichtigsten Kräfte für ihre Evolution ist, dass Gene zwischen Populationen wandern können“, sagte Pečnerová.
„Im südlichen Afrika lässt die Landschaft noch Bewegung zwischen Schutzgebieten zu, und hier sehen wir, dass die genetische Gesundheit der Elefanten relativ intakt bleibt.“
Ohne solche Verbindungen können selbst Populationen, die heute noch sicher wirken, im Lauf der Zeit genetisch geschwächt werden.
Breitere Bedeutung der Studie
Die alten Routen, die Elefanten einst wandern, sich begegnen und sich vermischen ließen, verschwinden. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vermuten, dass gerade dieser Verlust zu den leisesten, aber schwerwiegendsten Bedrohungen gehört.
Co-Autor Chris Thouless ist Naturschutzdirektor bei Rettet die Elefanten und Direktor des Elefantenkrisenfonds.
„Diese Studie erinnert uns daran, dass wir Elefanten nicht verstehen oder schützen können, ohne ihre Geschichte zu kennen, und dass sie immer in Bewegung waren – besonders als Reaktion auf menschliche Einflüsse und den Klimawandel“, sagte Thouless.
„Besonders interessant ist die Erkenntnis, dass jüngere und ältere Hybridisierung zwischen den beiden Arten sich über einen so großen Teil des Verbreitungsgebiets beider Arten erstreckt.“
„Der Nachweis von Inzucht in isolierten und ausgedünnten Savannenelefanten-Populationen ist Anlass zur Sorge – zumal die Proben, auf denen diese Studie basiert, aus der Zeit vor der jüngsten Phase intensiver Wilderei auf Elfenbein stammen.“
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