09:02 27 Juni 2019
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    Fuchs (Symbolbild)

    Sibirien: Wie aus wilden Füchsen zahme Haustiere gezüchtet werden

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    Seit mehr als 60 Jahren läuft in Akademgorodok (Akademiestädtchen) in Nowosibirsk ein Experiment, das weltweit seinesgleichen sucht. Wilde und aggressive schwarzbraune Füchse haben sich im Laufe nur eines halben Jahrhunderts unter Mitwirkung sowjetischer bzw. russischer Forscher in richtige Haustiere verwandelt.

    Sie sehen anders aus – mit Ringelschwanz, Schlappohren und Flecken auf dem Fell, das für alle Haustiere typisch sind.

    Die an dem Experiment beteiligten Wissenschaftler erklären, was mit dem Genom der Tiere bei der Domestikation passiert und warum die Tiere mit der Zeit anders aussehen.

    Angeborene Liebe zum Menschen

    „Hier haben wir das Gehege für Plombir. Der Fuchs braucht viel Platz, und in einer Wohnung ist es ihm viel zu eng. Deshalb haben wir beschlossen, dass wir einen Fuchs kaufen, wenn wir in unser eigenes Haus ziehen“, erzählte Tatjana Abramowa und zeigte die künftige Unterkunft für ihren neunmonatigen schneeweißen Fuchswelpen mit schwarzen Flecken auf dem Rücken und auf der Schnauze.

    Plombir ist kein wilder, sondern ein domestizierter Fuchs. Er ist neben Hunderten anderen Füchsen im Rahmen eines grandiosen Experiments zur Welt gekommen, den das Akademiemitglied Dmitri Beljajew am Institut für Zytologie und Genetik bei der Russischen Akademie der Wissenschaften vor mehr als 60 Jahren gestartet hatte, und das immer noch weitergeht.

    Der herausragende sowjetische Genetiker träumte immer davon, den Weg zu „rekonstruieren“, den Wölfe im Laufe der Domestizierung gegangen sind. Deshalb beschloss er damals, Füchse, die nächsten Verwandten der Wölfe, zu erforschen. Seine Idee war in den späten 1950er- bzw. frühen 1960er-Jahren revolutionär: Die zahlreichen morphologischen (und auch andere) Merkmale, die für Haustiere typisch sind, resultieren aus der Selektion von Tieren nach ihrer Freundlichkeit gegenüber dem Menschen. Mit der Zeit haben sich die Aktivitäten vieler Gene verändert, die vor allem für das Nervensystem der Tiere und für ihre hormonelle Reaktion auf Stress zuständig seien.

    Destabilisierende Auslese

    Ende der 1950er-Jahre bemerkten die sowjetischen Forscher, dass schwarzbraune Füchse, die in Tierzuchtfarmen gezüchtet wurden, sich sehr unterschiedlich gegenüber Menschen verhielten. Meistens zeigten sie sich aggressiv, griffen die Mitarbeiter der Farm an, wollten sie beißen usw. Aber einzelne Tiere (höchstens zehn Prozent von allen) waren kaum aggressiv und hatten nahezu Angst vor Menschen. Und gerade solche Tiere (100 Weibchen und 30 Männchen) wurden für das Experiment ausgewählt, das im „Akademiestädtchen“ bei Nowosibirsk starten sollte.

    Beljajew und seine Schülerin Ljudmila Trut wählten die Paare unter den „freundlichsten“ Tieren aus. Am Ende bekam der Nachwuchs dieser Füchse verschiedene Wesenszüge von Hunden (sie wedelten beispielsweise mit dem Schwanz) und einige morphologische Züge von Haustieren (weiße Flecken auf der Stirn, kreisende Schwänze, Schlappohren usw.). Auch wurde bei diesen Tieren ein geringeres Niveau von Hormonen gemessen, die für die Stressreaktion zuständig sind. Auch ihre Reproduktionsperioden wurden länger.

    In der wilden Natur gibt es die natürliche Auslese. Die Fellfarbe dient als Tarnung, der Stresshormonspiegel ist für den Widerstand gegen äußere Gefahren wichtig, und der Nachwuchs kommt in den Zeiten zur Welt, wenn es in der wilden Natur genügend Nahrung und Sonnenlicht gibt.

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    Aber im Rahmen des Experiments gerieten die Tiere in eine völlig neue Umgebung, wobei das Vertrauen zu den Menschen zum wichtigsten Faktor wurde. Und gerade der Einfluss der Umgebung war nach Auffassung Dmitri Beljajews entscheidend für ihre Veränderung auf der genetischen Ebene. Solche Gene haben üblicherweise viele regulierende Funktionen. Dadurch lässt sich eben die Explosion der Vielfalt zurückführen, die bei allen domestizierten Tierarten im Vergleich zu ihren wilden Verwandten zu sehen ist. Deshalb nannte der Forscher die Selektion, deren wichtigstes Ziel war, das Verhalten der Tiere zu verändern, „destabilisierend“.

    „Wissen Sie, was in der damaligen Phase des Experiments besonders faszinierend war? Die Schnelligkeit der Veränderungen. Schon in der sechsten Generation gab es einzelne Welpen, die mit dem Schwanz wedelten und begrüßende Töne hervorbrachten“, erzählte eine der Teilnehmerinnen des Forschungsprojekts, die Mitarbeiterin des Instituts für Zytologie und Genetik, Anastasia Charlamowa. „In der zehnten Generation entfielen auf diese ‚Domestikationselite‘ bereits 18 Prozent und in der zwanzigsten Generation schon 35 Prozent. Heute, nahezu 60 Jahre später, verhalten sich etwa 80 Prozent aller Füchse freundlich gegenüber den Menschen. Und das wurde nur dank der Selektion möglich. Aus Evolutionssicht ist das enorm schnell.“

    Unglaubliche Zufälle

    Das Experiment zur Domestizierung der Füchse begann 1959. Bis dahin war bereits bekannt, dass es sich bei einem DNA-Molekül um eine Doppelspirale handelt, aber von der Entzifferung von Genomen von Lebewesen konnten die Forscher damals nicht einmal träumen. Am Anfang des 21. Jahrhunderts lebten im Nowosibirsker Akademiestädtchen etwa 1000 domestizierte Füchse. Außerdem wurde dort auch eine Population von aggressiven Tieren geschaffen, indem besonders aggressive Füchse miteinander hybridisiert wurden.

    Dadurch konnten Tiere aus beiden Gruppen miteinander verglichen werden. Unter anderem wurden die genetischen Mechanismen ihres Verhaltens analysiert. Die Genetiker schufen zudem eine neue Population, die durch die Hybridisierung von domestizierten und aggressiven Füchsen entstand. Dabei führten sie nahezu 100 Merkmale der Freundlichkeit und Aggressivität ihrer „Schützlinge“ an.

    Am Ende wurde sogar die Genomkarte des Fuchses zusammengesetzt. Ludmila Trut vom Institut für Zytologie und Genetik und ihre Kollegin Anna Kukekowa von der Cornell University (USA) verglichen die Genomkarte des Fuchses mit der Genomkarte des Hundes. Dabei wurden in der Fuchs-DNA einige Abschnitte entdeckt, die mit der künstlichen Auslese im Rahmen des Experiments in Nowosibirsk verbunden sein könnten.

    Besonders faszinierend war, dass einer der Abschnitte – im zwölften Fuchschromosom – homologisch war, also verwandt mit dem jeweiligen Abschnitt im Hundegenom. Und das war für die Forscher ein Beweis dafür, dass der Hund einst nach demselben Muster domestiziert wurde, nämlich durch die Auswahl der am wenigsten aggressiven Tiere.

    Gene der Freundlichkeit

    Sehr wichtig für die Genetik war das Jahr 2018, als ein internationales Team von Experten die Genome von domestizierten, aggressiven und nicht extra ausgewählten Füchsen entziffert hatten. Sie identifizierten dabei insgesamt 103 Abschnitte, die sich bei den Füchsen aus den drei Gruppen besonders stark unterschieden. Indem die Forscher diese Angaben mit den Ergebnissen der früheren Beobachtung von Fuchsfamilien verglichen, stellten sie fest, dass 30 von diesen 103 Abschnitten übereinstimmten. Mit anderen Worten: Sie wurden bei der Anwendung der beiden Methoden entdeckt.

    Etwas später ergab die ausführlichere Analyse eines dieser Abschnitte, dass er nur ein Gen enthielt: SorCS1. Die Forscher vermuteten, dass die Veränderung des Verhaltens domestizierter Tiere mit einer gewissen Variante des Gens SorCS1 zusammenhängen könnte. Diese Variante kommt nur bei den freundlichsten Tieren vor und regelt die Proteine, die an der Signalübertragung zwischen den Neuronen des Zentralnervensystems teilnehmen.

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    Anna Kukekowa zufolge ist dieses Gen für durchaus konkretes Verhalten zuständig – die Bereitschaft des Fuchses zu weiteren Kontakten mit dem Menschen, der mit ihm eine gewisse Zeit zusammen verbracht hat und gerade gehen will. Deshalb wäre es falsch, zu behaupten, dass gerade dieses Gen für die Freundlichkeit der Füchse verantwortlich wäre. Das Verhalten der domestizierten Tiere wird von vielen Abschnitten des Genoms kontrolliert, und jeder von ihnen hat seinen „Einflussbereich“. Einige bestimmen beispielsweise, ob sich der Fuchs über den Menschen freut, andere bestimmen sein Verhalten bei Berührungen, beim Streicheln usw.

    „Beim Verhalten geht es um ein sehr kompliziertes Merkmal“, so Anastasia Charlamowa. „Wir wissen vorerst nicht, wie viele Gene in die Domestizierung involviert sind und wie sie miteinander zusammenwirken. Wir haben nur die ersten Angaben bekommen, die bestätigen, dass es im Genom gewisse Abschnitte gibt, die für freundliches oder aggressives Verhalten des jeweiligen Tiers zuständig sind. Deshalb steht uns noch viel Arbeit bevor.“

    Beljajew hatte Recht

    „Akademiemitglied Beljajew vermutete, dass es bei einer harten Auslese nach ganz bestimmten Merkmalen zur Destabilisierung des tierischen Organismus kommt, so dass Tiere mit völlig neuen und bisher unbekannten Besonderheiten entstehen könnten“, schrieb Anna Kukekowa in einem Beitrag für das Fachmagazin „Priroda“ („Natur“).

    „Das Phänomen, das Beljajew aus der Sicht seiner Konzeption erklärte, ist voraussichtlich mit der harten Auslese nach einigen bzw. vielen Genen verbunden, wobei am Ende gewisse Kombinationen zustandekommen, die es bei Tieren in der wilden Natur kaum gibt. Wir glauben nicht, dass die von uns beobachteten Mutationen gerade in der Fuchspopulation entstanden wären, die am Experiment teilnehmen. Höchstwahrscheinlich kamen sie schon vor sehr langer Zeit vor, aber in unserer Population tauchen sie dank der Selektion öfter auf.“

    Der Fuchs Plombir, der in der Familie Tatjana Abramowas lebt, ist quasi ein Beweis dafür, dass die Gene, die mit der Domestizierung und mit dem Vertrauen zu Menschen verbunden sind, das Aussehen des jeweiligen Tieres beeinflussen. Plombir hat eine rundliche Schnauze, Flecken auf dem Rücken und um die Augen. Er wedelt mit dem Schwanz und hängt an seinem Herrchen oder Frauchen. Es gefällt ihm, wenn Tatjana ihn streichelt.

    „Ein Fuchs ist natürlich keine Katze und kein Hund“, sagte sie. „Aber nach dem Temperament ist er dem Hund näher – er hat unsere Kommandos sehr schnell gelernt. Unser Fuchs mag unsere Kinder und ist im Umgang mit uns gar nicht aggressiv. Manchmal vergessen wir sogar, was das eigentlich für ein Tier ist.“

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    Organismus, Destabilisierung, Wildtiere, Tiere, Menschen, Liebe, Experiment, Forscher, Gen, Fuchs, Haustiere, Sibirien, Russland