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Vampirfledermäuse in Trinidad: Eine genetische Studie

Forschung zeigt einzigartige Fledermauspopulationen und Tollwut-Risiken in Trinidad.

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Inhaltsverzeichnis

Fledermäuse sind echt faszinierende Tiere, die in vielen Teilen der Welt vorkommen. Sie leben auf jedem Kontinent ausser der Antarktis. Es gibt über tausend verschiedene Arten von Fledermäusen, wobei die meisten Arten in tropischen Regionen zu finden sind. Besonders Südamerika hat die grösste Vielfalt an Fledermäusen im Vergleich zu anderen Orten auf dem Planeten. Die Karibikinseln, speziell Trinidad und Tobago, beherbergen einige einzigartige Fledermausarten. Trinidad, das nahe Venezuela liegt, hat viele Fledermausarten, die denen auf dem südamerikanischen Festland ähnlich sind. Momentan sind 68 verschiedene Fledermausarten in Trinidad dokumentiert, darunter die bekannten Vampirfledermäuse.

Vampirfledermäuse, die dafür bekannt sind, sich vom Blut anderer Tiere zu ernähren, wurden Anfang des 20. Jahrhunderts in Trinidad entdeckt und konnten Menschen mit Tollwut infizieren. Das führte dazu, dass Trinidad der erste Ort war, der ein Programm zur Kontrolle der Vampirfledermäuse startete. Menschliche Expansion in die Lebensräume der Fledermäuse und die Einführung von Vieh gab diesen Fledermäusen eine stetige Nahrungsquelle, was ihre Population schnell ansteigen liess. Die Population der Vampirfledermäuse, besonders die gemeine Vampirfledermaus, lebt oft in Gruppen von 20 bis 100 Individuen und teilt sich Schlafplätze mit anderen Fledermausarten an verschiedenen Orten wie Bäumen, Höhlen und Gräben.

Während es in Trinidad Fälle von Tollwut gab, die von Fledermäusen übertragen wurden, gab es auf Tobago, das etwas mehr als 40 Kilometer entfernt ist, keine Vampirfledermäuse oder verwandte Tollwutfälle. Diese Situation ist interessant, weil Inseln wie Trinidad oft isolierte Umgebungen sind. Arten, die auf Inseln leben, haben normalerweise weniger Genetische Vielfalt im Vergleich zu denen auf dem Festland, was auf Faktoren wie Inzucht und zufällige genetische Veränderungen zurückzuführen ist. Diese Isolation kann zu einzigartigen Arten oder Unterarten führen. Damit Inselarten gedeihen und nicht aussterben, ist es entscheidend, dass es etwas Bewegung und Durchmischung mit Populationen auf dem Festland gibt.

Tollwut in Fledermäusen kann über grosse Distanzen verbreitet werden, aber das erfordert, dass Fledermäuse über ozeanische Barrieren fliegen. Daher kann die Art und Weise, wie Fledermäuse sich bewegen, entscheidend beeinflussen, wie Krankheiten übertragen und verbreitet werden. Frühere Studien über Tollwut bei Trinidad-Fledermäusen zeigten, dass es mehrere Fälle von Tollwutviruseinführungen aus Südamerika gab, die in verschiedenen Jahren stattfanden. Diese Einführungen passierten wahrscheinlich, als infizierte Fledermäuse die kurze Strecke vom Festland nach Trinidad flogen.

Fledermäuse sind bekannt dafür, lange Strecken auf der Suche nach Nahrung zu fliegen, was ihnen ermöglicht, hin und her zwischen Trinidad und dem Festland zu reisen. Es ist jedoch unklar, wie häufig diese Bewegungen stattfinden. Es könnte sein, dass Fledermäuse regelmässig hin und her ziehen, was bedeuten würde, dass Tollwut häufiger auf dem Festland zirkuliert. Alternativ könnten die Bewegungen auch selten sein, und es könnte sein, dass das Bestehen von Tollwut auf dem Festland der Hauptgrund für Tollwutausbrüche in Trinidad ist.

Diese Studie wirft einen genaueren Blick auf die genetische Zusammensetzung der Vampirfledermaus-Populationen in Trinidad im Vergleich zu Fledermäusen aus nahegelegenen südamerikanischen Gebieten. Sie zielt auch darauf ab, herauszufinden, wie Fledermäuse zwischen diesen Regionen reisen. Bei vielen Fledermausarten ist Bewegung unter den Männchen üblicher. Daher prüft diese Studie, ob die Bewegung zwischen dem Festland und Trinidad sowie innerhalb von Trinidad hauptsächlich auf männliche Fledermäuse zurückzuführen ist, indem sie verschiedene genetische Marker untersucht.

Methoden zur Untersuchung von Fledermäusen

Um Vampirfledermäuse in Trinidad und nahegelegenen Ländern wie Suriname und Guyana zu studieren, haben Forscher Fledermäuse an verschiedenen Orten gefangen. Die Fledermäuse wurden auf humane Weise gefangen und identifiziert, um sicherzustellen, dass die richtige Art untersucht wurde. Wichtige Informationen über die Fledermäuse, wie Gewicht, Alter, Geschlecht und Gesundheit, wurden aufgezeichnet. Die Forscher sammelten Proben von den Fledermäusen, um später deren DNA zu untersuchen.

Blutproben wurden entnommen, und die Fledermäuse wurden dann human einschläfernd, um weitere Tests durchzuführen. Die Forscher nutzten auch historische Proben aus Museen für ihre Studien. Sie entnahmen kleine Gewebeproben von den Flügeln der Fledermäuse, um DNA für die Analyse zu extrahieren.

Insgesamt wurde DNA von 194 Fledermäusen aus 31 verschiedenen Regionen extrahiert, darunter Trinidad und andere südamerikanische Länder. Verschiedene Verfahren wurden eingesetzt, um die genetischen Informationen zu bestimmen, die Einblicke in ihre Bewegung und Variation geben könnten.

Genehmigungen und ethische Überlegungen

Bevor die Studie begann, sorgten die Forscher dafür, die notwendigen Genehmigungen von ethischen Komitees einzuholen. Sie hielten sich an lokale Gesetze und Vorschriften bezüglich des Fangens von Tieren und stellten sicher, dass die Fledermäuse während des gesamten Prozesses human behandelt wurden.

Analyse genetischer Informationen

Um die Fledermäuse weiter zu untersuchen, konzentrierten sich die Forscher auf ein spezielles Gen namens Cytochrom b, das oft in Studien zur Tierentwicklung verwendet wird. Dieses Gen wurde aus den Fledermaus-DNA-Proben amplifiziert und sequenziert. Verschiedene Methoden wurden verwendet, um die genetische Vielfalt und Struktur innerhalb der Fledermauspopulationen zu analysieren.

Es wurden auch verschiedene Arten von genetischen Markern, speziell Mikrosatelliten, verwendet. Mikrosatelliten sind kleine DNA-Abschnitte, die Unterschiede zwischen Individuen und Populationen aufzeigen können. Die Forscher überprüften die genetischen Lesefehler und berechneten verschiedene genetische Statistiken, einschliesslich der Verwandtschaftsgrade zwischen den Fledermäusen.

Durch diese Analysen konnten die Forscher distinct genetische Gruppen unter den Fledermäusen identifizieren und bewerten, wie diese Gruppen miteinander verbunden sind. Zum Beispiel erfuhren sie, dass die Fledermauspopulationen in Trinidad genetisch verschieden von denen im südamerikanischen Festland sind, obwohl ein kleiner Teil des Genflusses stattfindet.

Ergebnisse: Genetische und morphologische Eigenschaften

Die Studie ergab, dass Trinidad-Fledermäuse Anzeichen dafür zeigen, morphologisch und genetisch verschieden von ihren Verwandten auf dem Festland zu sein. Die genetische Struktur zeigte zwei Hauptgruppen von Fledermäusen auf der Insel. Eine Gruppe lebt hauptsächlich im Südwesten und ist eng verwandt mit Fledermäusen aus Venezuela, während die andere Gruppe im Südosten Verbindungen zu Arten aus Guyana und Suriname hat.

Interessanterweise gibt es trotz geografischer Trennung immer noch begrenzten Genfluss vom Festland nach Trinidad. Das deutet darauf hin, dass einige Fledermäuse zwar vom Festland migrieren, aber nicht häufig zurückkehren. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass diese Bewegungen hauptsächlich von männlichen Fledermäusen angetrieben werden, was eine Tendenz zeigt, dass männliche Fledermäuse ihren Geburtsort verlassen.

Die Forscher bemerkten auch Unterschiede in der Grösse der Fledermäuse, abhängig von ihrem geografischen Standort. Generell tendieren Fledermäuse vom Festland dazu, grösser und schwerer zu sein als ihre Trinidad-Gegenstücke. Dies kann auf verschiedene Umweltfaktoren und die Verfügbarkeit von Ressourcen auf der Insel zurückgeführt werden.

Fazit: Die Bedeutung von Fledermausbewegungen und Kontrollprogrammen

Insgesamt zeigen die Ergebnisse dieser Studie, dass die Vampirfledermäuse in Trinidad genetisch verschieden von den Populationen auf dem Festland sind. Dennoch passieren kleine Mengen an Genfluss, hauptsächlich vom Festland nach Trinidad, wobei männliche Fledermäuse eine bedeutende Rolle in dieser Bewegung spielen.

Die Studie hebt die Bedeutung des Verständnisses von Fledermauswanderungsmustern hervor, um die Risiken von Tollwut effektiv zu managen. Mit der wachsenden Vampirfledermauspopulation in Trinidad ist es wichtig, sich auf die Kontrolle ihrer Zahlen zu konzentrieren, um die Ausbreitung von Tollwut auf Menschen und Vieh zu verhindern.

Um das Risiko der Tollwutübertragung zu minimieren, können präventive Massnahmen ergriffen werden, wie die Schaffung von viehfreien Zonen, um Fledermäuse davon abzuhalten, nach Trinidad zu ziehen. Schliesslich sollte zukünftige Forschung weiterhin andere Fledermausarten und ihre Bewegungen untersuchen, um effektive Kontrollstrategien zu entwickeln.

Originalquelle

Titel: Population genetics, phylogeography and gene flow of mainland and island vampire bat (Desmodus rotundus) populations: an investigation into mainland-island bat movement

Zusammenfassung: Movement of animals and plants from mainland populations contributes to the genetic diversity and viability of geographically isolated island biota, but also carries risks of pathogen introductions. The bat fauna of the island of Trinidad reflects species diversity on the neighbouring South American mainland and includes the common vampire bat (Desmodus rotundus). We determined relationships between Trinidad and mainland vampire bat populations and the extent of mainland-island movement by comparing the genetic structure (nuclear and mitochondrial) and morphology of the Trinidadian D. rotundus population to populations in neighbouring regions of the South American mainland and estimating evolutionary histories and patterns of gene flow. Results indicate that Trinidadian D. rotundus are genetically and morphologically distinct from mainland populations, although limited unidirectional male-biased mainland to island gene flow occurs at an estimated rate of 3.3 migrants per year. Two geographically-defined Desmodus cytochrome b clades were identified within Trinidad (i.e., one restricted to the South-Western peninsula which grouped with Venezuelan sequences and the other found throughout the rest of the island which grouped with sequences from Suriname and Guyana) suggesting long-standing female philopatry. The geographic distribution of these clades mirrors that of two previously identified geographically defined rabies virus (RABV) lineages introduced to Trinidad from the mainland. This finding suggests that bat dispersals and RABV introductions occur via both the northern and south-western island peninsulas, with subsequent male-driven intra-island viral spread enabled by bat nuclear homogeneity of these populations. These study findings will contribute to the development of contemporary evidence-based vampire bat population control and rabies prevention programs within island populations.

Autoren: Christine V.F. Carrington, J. F. R. Seetahal, D. G. Streicker, P. Beerli, N. Sahadeo, P. Lemey, M. J. Sanchez-Vazquez, A. Broos, L. Bergner, V. Ramkissoon, R. Mahabir, P. Tihul, D. Hartley, A. Van Sauers, G. Karg, R. S. Mohammed, R. Biek, C. A. L. Oura

Letzte Aktualisierung: 2024-01-30 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.29.577751

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.29.577751.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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