Gute Fortpflanzung und Gesundheit in einer genetisch verarmten Art, dem Gepard

In diesem Projekt untersuchen wir den Einfluss der geringen genetischen Variabilität der Geparde auf ihre Fortpflanzung und Gesundheit. Wir zeigen, dass sich Geparde im Freiland trotz ihres genetischen Monomorphismus erfolgreich fortpflanzen und ein starkes Immunsystem aufweisen, und dass Zuchtschwierigkeiten in Zoos mit gezieltem Management verbessert werden können.  

Geparde sind bekannt für ihre geringe genetische Variabilität. Diese wurde neben Konflikten mit Menschen und Lebensraumzerstörung immer wieder als einer der Gründe aufgeführt, warum Geparde bedroht sind und ihre Populationen weltweit zurückgehen. Eine geringe genetische Variabilität wird generell mit geringem Fortpflanzungserfolg und erhöhter Krankheitsanfälligkeit in Verbindung gebracht. Wir zeigen am Beispiel der Geparde, dass dieser Zusammenhang nicht generell gilt. Freilebende Weibchen pflanzen sich gut und erfolgreich fort ­– im Vergleich zu Weibchen, die in menschlicher Obhut gehalten werden. Wir zeigten in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Reproduktionsmanagement, dass dies am Alter der ersten Trächtigkeit der Weibchen liegt und in Zoos verbessert werden kann, wenn Weibchen in jungen Jahren erstmals gedeckt werden.

Allostatische Last („Stress“) hat, wie die genetische Variabilität, ebenfalls keinen Effekt auf den Fortpflanzungserfolg der Tiere. Dieses Ergebnis wurde in Zusammenarbeit mit der Abteilung Reproduktionsbiologie erzielt, in deren Hormonlabor Methoden für die Messung und Validierung von Androgenen (Geschlechtshormonen) und Glukokortikoiden („Stresshormonen“) im Kot von Geparden etabliert wurden.

Kürzlich wurde eine weitere Methode entwickelt, mit der das Stresshormon Cortisol in Haaren von Geparden gemessen werden kann. Die geringe genetische Variabilität der Geparde ist allerdings mit einer schwachen adaptiven Immunität verlinkt. Das liegt daran, dass auch die Immungene, wie der Haupt-Histokompatibilitätskomplex (MHC), nicht sehr variabel sind, wie wir in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Evolutionsgenetik zeigten. Trotzdem weisen freilebende Geparde einen guten Gesundheitsstatus und keine klinischen Zeichen von infektiösen Krankheiten auf. In Zusammenarbeit mit der Abteilung für Wildtierkrankheiten fanden wir heraus, dass Geparde ihre schwache adaptive Immunität mit einer starken angeborenen Immunität ausgleichen können. Diese angeborene Immunität ist stärker als die von Leoparden, welche eine hohe MHC-Variabilität aufweisen, und auch stärker als die von anderen großen Raubtierarten. In Zusammenarbeit mit der Abteilung für Evolutionsgenetik untersuchen wir auch das Paarungssystem freilebender Geparde, sowie die epigenetischen Modifikationen, die die Expression von Genen regulieren.