Es ist ein verblüffendes Bild, das einen Wendepunkt in der Forschung zum Schutz der Haie einfängt. Die Genome großer Hammerhaie und Kurzflossen-Makohaie, die ihren vollständigen genetischen Code enthalten, wurden von Professor Shivji, Professor Michael Stanhope und seinen Mitarbeitern bis auf Chromosomenebene sequenziert. Ihre DNA-Chronologie zeigt, dass ihre Populationen im Laufe von 2.50.000 Jahren erheblich abgenommen haben. Was die Forscher auch besorgniserregend entdeckten, ist, dass große Hammerhaie eine geringere genetische Vielfalt aufweisen, was sie weniger in der Lage macht, sich an die sich so schnell verändernde Welt anzupassen. Die Art weist auch Inzucht auf, was dazu führen kann, dass ihre Populationen weniger gedeihen können.
Der Kurzflossen-Mako-Hai zeigte jedoch eine größere Diversität und begrenzte Inzucht, ein hoffnungsvoller Schimmer im düsteren Schutzklima. Das Verständnis von Veränderungen über einen so großen Zeitraum kann den aktuellen Erhaltungszustand dieser gefährdeten Tiere in einen Kontext stellen. Die Ergebnisse können uns helfen, uns zu viel nuancierteren Managementstrategien für Haie zu leiten. Die Ergebnisse werden in einem Artikel in iScience veröffentlicht: „Genomes of endangered great hammerhead and shortfin mako sharks offenbaren historische Populationsrückgänge und hohe Inzuchtniveaus bei großen Hammerhaien“, geleitet von Professor Stanhope von der Cornell University und Professor Shivji, Direktor von Save Our Seas Foundation Shark Research Center und Guy Harvey Research Institute, Nova Southeastern University, mit Mitarbeitern der Cornell University, Nova Southeastern University, Temple University, Governors State University und der San Diego Zoo Wildlife Alliance.
Die Wissenschaftler erwarben und stellten vollständige Genomsequenzen für große Hammerhaie und Kurzflossen-Makohaie zusammen und verglichen ihre Genome mit verfügbaren Genominformationen für den Walhai, den Weißen Hai, den Braunband-Bambushai und den Wolkenkatzenhai. Ihre Methoden lesen sich wie ein komplexes Puzzlespiel wissenschaftlicher Spürnasen: Sie setzen aus winzigen DNA-Fragmenten nacheinander verschiedene Sequenzen zusammen wie ein großer Flickenteppich, der den Bauplan des Lebens detailliert darstellt. Das Erreichen des Chromosomenniveaus ist das Neueste in der qualitativ hochwertigen Erforschung ganzer Genomsequenzen – und ein schwieriges Unterfangen für Arten wie Haie, die enorme Genome haben.
Die Anwendung von Fortschrittstechniken erfolgt inmitten düsterer Berichte über Haie und Rochen. „Technische Fortschritte bei der Untersuchung von Genomen bedeuten, dass DNA-Sequenzierungsansätze jetzt viel leistungsfähiger und effizienter sind“, sagt Professor Stanhope. „Wir können diese neuen Technologien anwenden, um Erkenntnisse über den Organismus zu gewinnen, Informationen, von denen wir hoffen, dass sie zum Schutz von Haien und Rochen genutzt werden können.“ Während wir die Auswirkungen der Inzucht bei Haien nicht genau kennen, zeigen Ergebnisse von Wölfen und Geparden, dass dies problematisch ist Eigenschaften können sich mit der Zeit einschleichen. Das Ergebnis ist oft ein verringertes Überleben der Art. Das Bild der großen Hammerhaie – überfischt und wegen ihrer Flossen gehandelt – ist besorgniserregend. Aber ohne diese kritischen genetischen Erkenntnisse wären wir nicht in der Lage, die Art und Weise zu ändern, wie ihre gefährdeten Populationen derzeit verwaltet werden.
Die Forscher sind vorsichtig mit übertriebenen Ergebnissen. „Die Genetik hat sich so weit entwickelt, dass Genome auf chromosomaler Ebene die Erwartung für ein Referenzqualitätsgenom für Arten sind. Die Konservierungsforschung stellt jedoch ihre eigenen Herausforderungen dar, um dies konsistent und mit der Auflösung zu erreichen, die in anderen Bereichen erwartet wird. Professor Shivji fügt hinzu: „Die Gewinnung von Gewebeproben von gefährdeten Meereswirbeltieren ist eine große Hürde.
Sie können das Genom mit einer einzigen Gewebeprobe eines einzelnen Hais zusammensetzen, aber der ideale Umstand wäre, Genome von mehreren Individuen aus verschiedenen Teilen ihres Meeresbereichs zu sequenzieren, ein ethisch schwieriges und kostspieliges Unterfangen.“ Tatsächlich geben die Forscher dies als Einschränkung ihrer aktuellen Studie an. Die ethischen Einschränkungen bei der Arbeit mit gefährdeten Arten bedeuten, dass Naturschutzgenetiker die neuesten Fortschritte mit Respekt für die fragilen Populationen, die sie untersuchen, abwägen müssen. Die Forscher hoffen, dass ihre Ergebnisse nicht nur die genetische Vielfalt und den fragilen Status zweier gefährdeter Haiarten aufzeigen, sondern auch Genome in Referenzqualität liefern werden, auf denen die zukünftige Grundlagenforschung aufbauen kann, um unser Wissen über Haie zu verbessern.
Wenn sich neue Möglichkeiten ergeben, werden unsere Einblicke in den Bauplan von Haien sicherlich dazu beitragen, unser Verständnis dieser ökologisch wichtigen Arten zu stärken und ihre gefährdeten Populationen zu erhalten. (ANI)
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