Olifanten zijn geliefde maar bedreigde dieren. Afrikaanse olifanten tellen minder dan 575.000 en Aziatische olifanten, die slechts 30.000 tellen en als bedreigd worden beschouwd. Een recente studie van olifanten-DNA in de Smithsonian National Zoo kan onderzoekers een stap dichter bij het redden van hen brengen.
Wetenschappers in de dierentuin en hun collega's waren de eerste groep die ooit diversiteit in de olifantengenen analyseerde die ziekten detecteren en bestrijden. Het analyseerde ook hoe deze genen een effect hebben op het paringsgedrag en sociaal gedrag van de dieren.
We spraken met Jesus Maldonado, een lid van het onderzoeksteam, over de vraag waarom deze wezens hoge aantallen ziektes hebben, zowel in gevangenschap als in het wild, en hoe deze studie toekomstige generaties olifanten kan helpen.
Waarom worstelen Aziatische en Afrikaanse olifanten in het wild?
Afrikaanse en Aziatische olifanten staan onder grote druk van mensen die in het wild op hen jagen. Olifanten worden zeer gewaardeerd vanwege hun slagtanden - mensen hebben de waarde van hen gecommercialiseerd. Dus ze zijn bijna tot het niveau van uitsterven opgejaagd. Maar er zijn ook veel problemen waarmee ze geconfronteerd worden met kleine populatiegroottes, zoals inteelt en ziekte.
Je studie was de eerste die patronen van genetische diversiteit en natuurlijke selectie bij de olifant karakteriseerde. Waarom?
Ze zijn geen gemakkelijk organisme om te bestuderen omdat het verkrijgen van monsters van een olifant eigenlijk geen gemakkelijke zaak is (lacht). Een olifant dartelen en een stuk weefsel nemen is erg moeilijk. Stel je de logistiek voor van het nemen van een bloedmonster van een olifant. Dat zijn intense dingen. Het bestuderen van de genetica van olifanten in het wild heeft dus een groot probleem opgeleverd. Een manier om dat te omzeilen is om kakmonsters te bekijken, en dat hebben we in dit onderzoek gedaan. Maar het ding waardoor we ze daadwerkelijk konden bestuderen, waren alle connecties die we hadden met dierentuinen en dieren in gevangenschap. Het was heel belangrijk om dieren in gevangenschap te hebben en een vers bloedmonster te nemen dat nodig was voor een deel van deze analyse. Het bloed moet vrijwel onmiddellijk worden afgenomen bij de dierenarts en moet naar ons laboratorium worden gestuurd en in een speciale buffer worden bewaard, zodat het DNA niet degradeert.
Uw onderzoek was specifiek gericht op het immuunsysteemgen, bekend als MHC.
Vooral voor zoogdieren is het MHC-gensysteem echt een functioneel gen dat dieren helpt ziekten te bestrijden en de verschillende ziekten te herkennen die in het dierensysteem voorkomen. Dus hoe diverser de MHC-genen zijn, hoe beter ze in staat zijn om verschillende soorten ziekten te identificeren. En hoe meer MHC-genen een dier heeft, hoe beter ze die ziekten kunnen bestrijden.
Wat heeft het DNA je verteld over hun vermogen om ziekten te bestrijden? Wat heb je nog meer gevonden?
Toen we de patronen van MHC-diversiteit bij olifanten vergeleken, vonden we dat ze een relatief lager aantal MHC-genen hadden dan die van andere zoogdieren die recent zijn onderzocht. We hebben ook ontdekt dat een van die genen vooral veel voorkwam en in meer dan de helft van onze monsters werd aangetroffen. We denken dat dit gen zo gewoon is geworden omdat het voor individuen voordelig kan zijn geweest bij het weerstaan van een ziekte die veel voorkomt of nog steeds voorkomt. We hebben de ziekte niet geïdentificeerd. Maar we weten bijvoorbeeld dat olifanten in gevangenschap zijn geplaagd door een endotheliotroop herpesvirus, dat verantwoordelijk is voor ongeveer de helft van de sterfgevallen van jonge olifanten in dierentuinen, en een van onze volgende stappen zal zijn om te proberen te bepalen of de MHC beïnvloedt gevoeligheid voor deze ziekte.
MHC-genen zijn ook betrokken bij het vermogen van andere zoogdieren om individuen te herkennen die nauwe verwanten zijn. Dus we zijn ook erg geïnteresseerd in het bestuderen van hoe olifanten individuen kiezen met wie ze willen paren, of hoe ze hun eigen broers en zussen herkennen en zo inteelt voorkomen.
Hoe helpt dit olifanten te beschermen?
Als we kennis hebben van de niveaus van MHC-variatie bij zowel in gevangenschap levende als wilde olifanten, kunnen we voorspellingen doen over wat voor soort bedreiging ze zijn. Niet alleen zullen onze nieuwe bevindingen ons helpen te voorspellen hoe olifanten het aankunnen als er is een epidemie, maar ze kunnen ons binnenkort helpen te begrijpen of olifanten hetzelfde mechanisme gebruiken om te voorkomen dat ze paren met naaste familieleden en bijgevolg de inteelt verminderen. Met hun wilde populaties slinkend in een alarmerend tempo, niet alleen door ziekte, maar ook door jagen en illegale stroperij, kunnen we bij politici en overheidsinstanties aantonen dat we strengere maatregelen nodig hebben tegen de jacht en overoogst van deze dieren. Als we een beter begrip hebben van hun paringsystemen, kunnen we ook aanbevelingen doen over het minimum aantal niet-gerelateerde versus gerelateerde individuen die in een groep moeten zijn, om inteelt te voorkomen. We kunnen deze informatie gebruiken voor betere managementstrategieën van wilde olifantenpopulaties.
