Verständnis demografischer und genetischer Veränderungen in einer sich erholenden Population durch Simulationsmodellierung

Die seit mehr als 27 Jahren laufende Studie über die Tüpfelhyäne (Crocuta crocuta) im Ngorongoro-Krater in Tansania bietet uns die einzigartige Gelegenheit, die Ursachen und Folgen demografischer und genetischer Veränderungen sowie deren Zusammenspiel in einer sich erholenden Wildpopulation eines in Gruppen lebenden Säugetiers zu untersuchen. Um dieses Ziel zu erreichen, haben wir ein individuenbasiertes Simulationsmodell (auch SHIM genannt) entwickelt, um eine Vielzahl von Fragen zu untersuchen, die sowohl die Grundlagenforschung als auch Fragen mit praktischen Auswirkungen auf den Naturschutz betreffen.

Die Simulationsmodellierung von Wildtierpopulationen ist ein nützliches Instrument, um zu untersuchen, wie sich Veränderungen bei einzelnen Individuen auf eine Population als Ganzes auswirken. Auf der Grundlage von Daten aus einer mehr als 27 Jahre dauernden Studie über die Tüpfelhyäne (Crocuta crocuta) im Ngorongoro-Krater in Tansania haben wir ein individuelles (agentenbasiertes) Modell entwickelt, das soziale, demografische und genetische Informationen einbezieht, um eine robuste Simulation dieses großen, in Gruppen lebenden Raubtiers zu erstellen. Wir verwenden unser demo-genetisches Modell - SHIM genannt -, um die Auswirkungen von umweltbedingten, genetischen und demografischen Veränderungen sowie die Rolle von Erhaltungsmanagementstrategien auf verschiedene Merkmale der Population zu untersuchen und zu entflechten. Diese Arbeit hilft uns, eine Schlüsselart in vielen afrikanischen Ökosystemen besser zu verstehen, und bietet darüber hinaus Einblicke in die Faktoren und Mechanismen, die die Erholung von Wildtierpopulationen bestimmen.

Aktuelle Forschungsfragen

Warum hat sich die Tüpfelhyänenpopulation erholt?
Die Tüpfelhyänenpopulation in Ngorongoro hat sich seit Beginn der Erhebungen im April 1996 mehr als verdoppelt. Mit einer Kombination aus statistischen Analysen und Simulationen untersuchen wir, wie verschiedene Faktoren wie Epidemien, Wettbewerb oder Schutzmaßnahmen die vergangene und künftige Anzahl der Individuen in dieser Population beeinflussen. Wir untersuchen auch, wie die Erholung der Umwelt mit der Erholung der Population zusammenhängt. In diesem Zusammenhang entwickeln wir auch Methoden zur Bewertung von Veränderungen der Tragfähigkeit im Laufe der Zeit.

Welche Auswirkungen hat die Inzuchtdepression auf die Population?
Da wilde Populationen aufgrund menschlicher Eingriffe immer kleiner und unzusammenhängender werden, wird Inzucht wahrscheinlich immer problematischer. Dank der sehr genauen Überwachung ist in der Ngorongoro-Tüpfelhyänenpopulation gut dokumentiert, wer sich mit wem paart, und sowohl Inzuchtgrad als auch Vitalitätsraten (Überleben, Fortpflanzung) lassen sich zuverlässig ableiten. Wir kombinieren statistische Analysen und Simulationsmodelle, um zu messen, wie sich die Inzuchtdepression auf die Population als Ganzes auswirkt. Wir tun dies, indem wir die aktuelle Population nachbilden, aber auch, wie sie sich unter verschiedenen kontrafaktischen Szenarien entwickeln könnte (z. B. unter verschiedenen Szenarien der Partnerwahl oder verschiedenen Erhaltungsmanagementstrategien).