Wissen Wolf: Krankheitsausbrüche beeinflussen die Farbe der Wölfe in Nordamerika

31. Oktober 2022


Wir wissen viel über die Entwicklung von Krankheitserregern und die Entstehung neuer Krankheitsstämme, aber weniger über die Wirtsresistenz und darüber, wie sie anderen Individuen signalisiert und anschließend erhalten wird. Es wird vermutet, dass die Häufigkeit von Wölfen mit schwarzem Fell (Canis lupus) in Nordamerika mit Ausbrüchen des Hundestaupe-Virus (CDV) zusammenhängt.
Neue Forschungsergebnisse der Universität Oxford, des Yellowstone-Nationalparks und der Penn State University, die in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden, könnten nun klären, warum Wölfe auf dem nordamerikanischen Kontinent ihre Farbe wechseln.

Die Forschungsergebnisse zeigen folgendes:
• Schwarze Wölfe überleben mit größerer Wahrscheinlichkeit Ausbrüche des Hundestaupe-Virus (CDV).
• Die Wölfe im Yellowstone-Nationalpark paaren sich in Gebieten mit CDV-Ausbrüchen bevorzugt mit Wölfen der anderen Farbe, um die Fitness ihrer Nachkommen zu verbessern.
• CDV-Ausbrüche könnten erklären, warum schwarze Wölfe weiter im Süden Nordamerikas häufiger werden.

Reist man vom arktischen Kanada über die Rocky Mountains nach Süden in die USA in Richtung Mexiko, so gibt es dort umso mehr schwarze Wölfe, je weiter man nach Süden kommt. Die Gründe dafür haben Wissenschaftler lange Zeit vor ein Rätsel gestellt.
Professor Tim Coulson vom Fachbereich Biologie der Universität Oxford, der die Arbeit leitete, erklärt: „In den meisten Teilen der Welt gibt es keine schwarzen Wölfe oder sie sind sehr selten, doch in Nordamerika sind sie in einigen Gebieten häufig und in anderen gar nicht vorhanden. Die Wissenschaftler haben sich lange gefragt, warum. Jetzt haben wir eine Erklärung, die auf Wolfserhebungen in ganz Nordamerika und auf der Modellierung von außergewöhnlichen Daten beruht, die von Mitautoren gesammelt wurden, die im Yellowstone arbeiten.
Die Fellfarbe bei Wölfen (Canis lupus) wird durch ein Gen namens CPD103 bestimmt. Die ursprüngliche Version von CPD103 codiert für ein graues Fell, aber eine genetische Mutation, die bei Haushunden auftrat und dann in Wölfe eingekreuzt wurde, kodiert für eine schwarze Fellfarbe. Wölfe erben zwei Kopien von CPD103 – eine von jedem Elternteil -, müssen aber nur eine Kopie der schwarzen Variante erben, um ein schwarzes Fell zu haben.
Die Forscher vermuteten, dass dieses Gen auch eine Rolle beim Schutz vor Atemwegserkrankungen wie dem Hundestaupevirus (CDV) spielt. Dies liegt daran, dass die DNA-Region, die das Gen enthält, auch für ein Protein kodiert, das bei der Abwehr von Infektionen in den Lungen von Säugetieren eine Rolle spielt. Sie sagten voraus, dass ein schwarzes Fell mit der Fähigkeit von Wölfen, eine Infektion mit CDV zu überleben, in Zusammenhang stehen würde.
Um diese Idee zu testen, analysierten sie 12 Wolfspopulationen aus Nordamerika, um zu untersuchen, ob die Wahrscheinlichkeit, dass ein Wolf schwarz ist, durch das Vorhandensein von CDV-Antikörpern vorhergesagt wurde. Wenn ein Wolf CDV-Antikörper hat, dann hat er sich in der Vergangenheit mit CDV infiziert und überlebt. Sie fanden heraus, dass Wölfe mit CDV-Antikörpern mit größerer Wahrscheinlichkeit schwarz als grau waren. Außerdem stellten sie fest, dass schwarze Wölfe häufiger in Gebieten vorkamen, in denen CDV-Ausbrüche auftraten.
Anschließend analysierten die Forscher die Daten der Wolfspopulation im Yellowstone-Nationalpark aus über 20 Jahren. Sie stellten fest, dass schwarze Wölfe im Vergleich zu grauen Wölfen mit größerer Wahrscheinlichkeit CDV-Ausbrüche überleben. Diese Ergebnisse veranlassten sie zu der Hypothese, dass Wölfe in Gebieten, in denen Staupeausbrüche auftreten, Partner mit der entgegengesetzten Fellfarbe wählen sollten, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass ihre Jungen ein schwarzes Fell haben.

Schwarze Wölfin aus dem Agate-Rudel in Yellowstone. (Foto: Doug McLaughlin)

Sie testeten diese Idee mit einem einfachen mathematischen Modell. Spannenderweise stimmten die Vorhersagen ihres Modells genau mit den Beobachtungen überein, dass sich schwarze und graue Wölfe eher in Gebieten paaren, in denen CDV-Ausbrüche häufig sind. Dieser Wettbewerbsvorteil geht in Gebieten, in denen CDV-Ausbrüche nicht vorkommen, verloren.
Diese Ergebnisse stimmen mit der Idee überein, dass die Häufigkeit von CDV-Ausbrüchen in Nordamerika für die Verbreitung schwarzer Wölfe verantwortlich ist, da das Gen für ein schwarzes Fell auch einen Schutz gegen das Virus bieten kann. Dies erklärt auch, warum Paarungen in Yellowstone, wo CDV-Ausbrüche auftreten, in der Regel schwarz-grau sind.
Peter Hudson, Willaman-Professor für Biologie an der Penn State University, sagte: „Es ist faszinierend, dass das Gen für den Schutz gegen CDV von Haushunden stammt, die von den ersten Menschen nach Nordamerika gebracht wurden, und dass das CDV-Virus viele tausend Jahre später in Nordamerika auftauchte, wiederum von Hunden.
Wir lernen aus dieser Studie, wie Krankheiten bemerkenswerte Auswirkungen auf die Morphologie und das Verhalten von Wölfen haben können, und dass Krankheiten eine wichtige evolutionäre Triebkraft sind, die sich auf so viele Aspekte von Tierpopulationen auswirkt.
Die Forscher spekulieren, dass andere Tierarten einem ähnlichen Muster wie Wölfe folgen könnten. Bei vielen Insekten, Amphibien, Vögeln und nichtmenschlichen Säugetieren besteht ein Zusammenhang zwischen Farbe und Krankheitsresistenz. Es könnte sein, dass das Vorhandensein einer Krankheit oder die Häufigkeit eines Krankheitsausbruchs ein wichtiger Faktor ist, der die Farbe des von einem Tier bevorzugten Gefährten beeinflusst. (Originalstudie hier)

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