Molekulare Marker können zur Förderung gefährdeter Arten beitragen
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Artenschutz und Genetik der Aspisviper (Vipera aspis) im Schweizer Mittelland und dem Jura Silvia Nanni Geser Betreuer: Dr. Sylvain Ursenbacher Master: Laura Kaiser, Valerie Zwahlen University of Basel - Section of Conservation Biology Kulturlandschaft Mitteleuropa ⇒ Fragmentierung, Verkleinerung, Isolation und Qualitätsverluste bei vielen Habitaten University of Basel - Section of Conservation Biology Folgen für Populationen können sein: • Reduktion der genetischen Variabilität • Inzuchtprobleme • verringerte Anpassungsfähigkeit an die sich ändernden Umweltbedingungen Besonders betroffen: • kleine Populationen • schwach vernetzte oder isolierte Populationen University of Basel - Section of Conservation Biology genetische Isolierung Veränderung der Genfrequenz Gendrift, Mutation ⇒ Einfluss auf die Populationsstruktur ⇒ Populationsstruktur kann analysiert werden ⇒ Aussagen, ob Bestand vernetzt ist oder nicht . University of Basel - Section of Conservation Biology Populationsgenetik im Naturschutz University of Basel - Section of Conservation Biology Fall Aspisviper (Vipera aspis aspis) im Schweizer Mittelland und im Jura University of Basel - Section of Conservation Biology Verbreitung in Europa: University of Basel - Section of Conservation Biology Verbreitung in der Schweiz: University of Basel - Section of Conservation Biology Gründe für den Rückgang der AspisviperPopulationen im Jura und im Mittelland • Verwaldung, Intensivierung der Landwirtschaft, Verlust von Landschaftselementen, Siedlungen, Strassen, ... • Verfolgung è Verlust von Tieren University of Basel - Section of Conservation Biology Habitate heute: è Gebiete, welche nicht oder nur extensiv für die Landwirtschaft genutzt werden, Schutzgebiete, offene Wälder, Weinberge ⇒ Gebiete sind viel kleiner als die früheren Verbreitungsgebiete ⇒ oft grössere Distanzen zur nächsten Aspisviperpopulation University of Basel - Section of Conservation Biology Massnahmen, welche zum Schutz der Aspisviper (und anderen Reptilien) unternommen wurden: è Schutzgebiete wurden auf die Bedürfnisse der Aspisviper angepasst è Mehr Ausgleichsflächen è Mehr Brachland, natürliche Hecken und Waldränder è mehr potentielle Habitate für die Aspisviper! University of Basel - Section of Conservation Biology Es ist oft unbekannt, ob die Aspisviper diese Habitate nutzen kann oder ob es einen Austausch zwischen den Populationen gibt è Können sie ungünstiges Gelände durchqueren, um andere Gebiete (wieder) zu besetzen oder andere Populationen zu finden? è Wie weit können sie sich in ungünstigem Gelände bewegen? è Welche Landschaftselemente be-/verhindern die Ausbreitung? è Und wie gross ist ihre Reichweite? University of Basel - Section of Conservation Biology Ziel dieser Untersuchung: è gen. Struktur zwischen den Populationen (reg. Ansatz) è gen. Struktur innerhalb einer Population/Gruppe von Populationen (lokaler Ansatz) è Genfluss in einer optimalen Umgebung = natürliche Verbreitungsrate è Verbreitungsrate von Tieren, welche natürliche/künstliche Korridore benutzen è Nutzen von Bestandesverstärkungen/Wiedereinführungen kontra natürliche Wiederbesiedlungen im Falle der Aspisviper University of Basel - Section of Conservation Biology Untersuchungsgebiete: 3 Gebiete für den lokalen Ansatz (0.1 - 5 km): è Kanton Genf è Kanton Waadt è Kanton Bern Mehrere Gebiete für den regionalen Ansatz (200 km): è ca. 20 Populationen im ganzen Jura und im Mittelland University of Basel - Section of Conservation Biology Methoden : è Sammeln von genetischem Material (Schuppen, Speichel) von wilden Aspisvipern University of Basel - Section of Conservation Biology Methoden : è Identifikation der Tiere anhand von Kopffotos und von Farbmarkierungen è genetische Analyse mit 13 Mikrosatelliten University of Basel - Section of Conservation Biology Probengrösse Kanton Bern: 126 Tiere Kanton Waadt: 101 Tiere Kanton Genf: 61 Tiere 137 Tiere von anderen, kleinen Populationen im Jura und im Mittelland (zwischen 1 und 110 Proben pro Bestand) University of Basel - Section of Conservation Biology Resultate der Analyse innerhalb der Populationen (lokaler Ansatz) Population Kanton Genf: Keine Isolation über die Distanz, keine Struktur ⇒ Genfluss möglich, keine Barrieren, Geschlechter verbreiten sich gleich Population Kanton Waadt: Isolation über die Distanz und etwas Struktur bei den Männchen über 0.2 (0.5) km Distanz ⇒ Genfluss möglich, kleiner Einfluss der Distanz, Weibchen verbreiten sich besser University of Basel - Section of Conservation Biology Resultate der Analyse innerhalb der Populationen (lokaler Ansatz) Population Kanton Bern: Kein Einfluss der Distanz auf die genetische Struktur, etwas genetische Struktur bei den Weibchen über 1 km Distanz ⇒ Keine Barrieren, Genfluss möglich in diesem Habitat, Männchen verbreiten sich besser University of Basel - Section of Conservation Biology Genetische Strukturanalyse der Jura/ Mittellandpopulationen mit STRUCTURE Beste Resultate mit 3 Gruppen 2 Bestände fallen auf University of Basel - Section of Conservation Biology Genetische Diversität in den Gebieten * Site 45: Genf Stadt University of Basel - Section of Conservation Biology Nordost-JuraPopulationen: University of Basel - Section of Conservation Biology University of Basel - Section of Conservation Biology Schlussfolgerungen Lokaler Ansatz (innerhalb der grossen Bestände): Ø Jura/Mittelland: keine oder relativ geringe genetische Differenzierung innerhalb der grossen Populationen, Genaustausch in diesen Gebieten möglich, keine verschiedenen Gruppen University of Basel - Section of Conservation Biology Schlussfolgerungen Ergebnisse anderer Untersuchungen von Schlangen in der CH: • Aspisviper: Jäggi et al. 2000: andere genetische Marker (RAPD) ⇒ Hoher Genfluss zwischen den Populationen im Jura • Kreuzotter (Vipera berus): Ursenbacher et al., 2009: ⇒ starke Isolierung über kurze Distanzen im Jura • Ringelnatter (Natrix natrix): Grosses Moos: Meister et al., 2010: ⇒ keine genetische Struktur innerhalb einer grossen Population im Seeland University of Basel - Section of Conservation Biology Schlussfolgerungen/weitere Analysen Regionaler Ansatz (zwischen den Beständen): Ø Genaustausch auch auf regionaler Basis möglich Ø einige Gebiete mit für die Gegend untypischer Genstruktur Ø Genfer Sadtpopulaton mit hoher Dfferenzierung und kleiner genetischer Diversität (allerdings wurde kein genetischer Flaschenhals gefunden) Ø Weitere Analysen sind noch für die kleinen Gebiete nötig (z.B. Aargau), Vergleichsanalyse von mitochondrialer DNA mit anderen Beständen (auch aus dem französischen Jura) University of Basel - Section of Conservation Biology Schlussfolgerung • Aspisvipern können sich im Schweizer Mittelland und im Jura ausbreiten, wenn günstiger Lebensraum / Korridore vorhanden sind • Keine grösseren Barrieren in der Landschaft gefunden • (Wieder-) Einführung von Tieren scheint nicht nötig zu sein, wenn die Gebiete gut vernetzt sind und günstiges Habitat vorhanden ist University of Basel - Section of Conservation Biology Danksagung NLU Sylvain Ursenbacher Hans-Peter Rusterholz Laura Kaiser Valérie Zwahlen Matthieu Raemy Field work Jean-Louis Delabays Lucien Guignet Stefan Dummermuth Thomas Ott Goran Dusej Andreas Meyer Jean-Claude Monney Tierpark Dählhölzli Hans Triet University of Basel - Section of Conservation Biology Fragen/Bemerkungen? University of Basel - Section of Conservation Biology
