18. Dezember 2015
The Polar Bear family tree reveals adoptions and identical twins
Foto: Valerie Abbott
Der „New Scientist“, eine populärwissenschaftliche Fachzeitschrift mit überwiegend naturwissenschaftlichen Themen, berichtete über eine Studie über Eisbären, die vom Fachbereich für Biowissenschaften der Universität Alberta und der Wildtierforschungsabteilung des kanadischen Umweltministeriums unternommen wurde. Die Wissenschaftler werteten Daten aus, die bei Felduntersuchungen, die zwischen 1966 und 2011 in der westlichen Hudson Bay gesammelt wurden, an deren Durchführung neben Anderen die Wissenschaftler der Universität Alberta Ian Stirling und Andrew Derocher federführend beteiligt waren.
The New Scientist, a popular scientific journal, with predominantly science and nature topics, reports a study on polar bears, undertaken by the Department of Biological Sciences of the University of Alberta and the Wildlife Research Department of the Canadian Ministry of the Environment. The scientists presented a report based on data collected in the Western Hudson Bay sub-population of bears between 1966 and 2011, during field researches conducted by the well-known scientists of the University of Alberta Ian Stirling und Andrew Derocher among other.
So gelang es einen Stammbaum von 4449 Eisbären in Kanada aufzurollen, der die Familiengeheimnisse von sechs Generationen aufdeckt, einschließlich des ersten bekannt gewordene Falls von identischen Eisbär Zwillingen, sechs Adoptionen und einem Fall von Geschwister Inzest. Basierend auf 45 Jahren Feldbeobachtungen und genetische Daten, zeichnet der Stammbaum die verwickelten Familiengeschichten der Eisbären der westlichen Hudson Bay Gruppe seit 1966 nach.
A family tree of 4449 polar bears was presented, that tells the family story of six generations of bears, including the first known case of identical twins, six adoptions, and one case of sibling incest, all based on 45 years of field studies and genetic data, the study comprises the family tree of the complex family structure of polar bears in the western Hudson Bay sub-population since 1966.
„Für mich war das Vorhandensein von eineiigen Zwillingen der überraschendeste Teil“, sagt René Malenfant von der University of Alberta, Kanada, einer der Wissenschaftler, die die Daten ausgewertet haben. Eisbärinnen gebären in der Regel zweieiige Zwillinge, aber der langfristige Datensatz des Teams ermöglichte es ihnen, ein Paar von hochgradig genetisch übereinstimmenden männlichen Jungtiere zu identifizieren, von denen sie glauben, dass sie die ersten eineiigen Eisbär Zwillinge sind, von denen berichtet wurde.
“To me, the presence of identical twins was the most surprising part,” says René Malenfant at the University of Alberta, Canada and one of the scientists who had collected the information. “Female polar bears usually give birth to non-identical twins, but his team’s long-term data set enabled them to identify a pair of highly genetically similar male cubs that they believe are the first reported identical polar bear twins.”
Das Team untersuchte auch, wie viel Inzucht unter verwandten Eisbären auftritt. In dem gesamten Stammbaum identifizierten sie nur einen klaren Fall von Inzest zwischen einem Paar von Halbgeschwister. Diese waren von der gleiche Mutter in verschiedenen Jahren geboren worden, aber wahrscheinlich hatten sie verschiedene Väter. „Die Inzuchtrate ist ziemlich niedrig, jedoch scheint es, dass dies eher am Mangel an Gelegenheit als an aktiver Vermeidung liegt“, sagt René Malenfant. Da Eisbären sich über große Reichweiten verteilen, ist es unwahrscheinlich, dass verwandte Bären einander begegnen.
The team also investigates the frequency of inbreeding in the population. They only indentified one case of incest that occured between a pair of half siblings. They were born by one female in differant years, but they likely had different fathers. “The rate of inbreeding is quite low, however it seems this is more likely because of lack of opportunity as opposed to active avoidance,” says Malenfant. Since polar bears disperse over large ranges, related bears are unlikely to encounter each other.”
Foto: Alex Berger
Wir wissen noch nicht, wie gut Eisbären darin sind, sich gegenseitig zu erkennen, aber Studien von anderen Bärenarten lassen vermuten, dass sie ihre Angehörigen nicht so gut identifizieren können. Eine Möglichkeit, wie Tiere ihre Verwandten erkennen, ist durch den Duft, der eine individuelle Kombination der Haupthistokompatibilitätskomplex-Gene (MHC-Gene) widerspiegeln kann. Um die Paarung mit einem nahen Verwandten zu vermeiden, paaren sich Tiere vielleicht mit denen, die möglichst unterschiedliche MHC-Gene verglichen mit ihren eigenen haben. Aber diese Strategie funktioniert möglicherweise nicht für Eisbären, deren MHC-Gene nur wenig Variation zeigen.
“We don’t yet know how good polar bears are at recognising each other, but studies in other bear species suggest that they aren’t that good at identifying their kin. One way that animals can detect relatives is by scent, which can reflect an individual’s combination of major histocompatibility complex (MHC) genes. To avoid mating with a close relative, animals may pair up with those that have the most different MHC genes to their own. But this strategy might not work for polar bears, whose MHC genes show less variation.”
(Der Haupthistokompatibilitätskomplex umfasst eine Gruppe von Genen bei Wirbeltieren, die Proteine codieren, welche für die Immunerkennung, die Gewebeverträglichkeit (Histokompatibilität) bei Transplantationen und die immunologische Individualität wichtig sind. MHC-Regionen finden sich in allen Wirbeltieren ab den Knorpelfischen.)
(In vertebrates, the MHC complex, form a comprises a group of genes which encode proteins, important for immune recognition, the tissue compatibility (histocompatibility) in transplantation and immunological individuality. MHC regions can be found in all vertebrates from cartilaginous fishes forward.)
Verwechslungen könnten die sechs Adoptionen, die das Team identifizierte, erklären. In jedem der Fälle wurde eine Bärin in Begleitung eines Jungtieres gesehen, das genetisch nicht mit ihr verwandt war. Jedes dieser Jungtiere überlebte bis zum Erwachsenenalter, was darauf hindeutet, dass das Weibchen stillte und in der Lage war ihr Adoptivbaby ausreichend zu nähren. „Die wahrscheinlichste Erklärung scheint einfach eine Jungtier-Eltern-Fehlidentifikation zu sein, wie beispielsweise, dass ein Jungtier sich von seiner eigenen Mutter entfernt und schließlich mit einem anderen erwachsenen Weibchen weiterwandert“, sagt René Malenfant. Dies kann passieren, wenn das Gebiet bevölkerter wird, zum Beispiel, wenn Bären während der eisfreien Saison an der westlichen Hudson Bay an Land kommen .
Mistaking can explain the six adoptions that the team identified. In each case, the female was seen in the company of a cub that was not genetically related to her. Each one of these cubs survived into adulthood, suggesting that the female was lactating and could support an extra cub. “The most likely explanation seems to be simple cub-parent misidentification, such as a cub wandering away from its own mother ending up traveling with another adult female,” says René Malenfant. “This might happen when the area becomes more crowded, for example when bears come ashore during Western Hudson Bay’s ice-free season.”
Foto: Valerie Abbot
Eine traurigere Erklärung könnte sein, dass Jungtiere von trauernden Müttern angenommen werden. „In vier Fällen, wurde das angenommen Junge allein mit der Adoptivmutter gesehen. Es ist möglich, dass diese Weibchen vor kurzem ihre ganzen Würfe verloren hatten und biologisch darauf präpariert waren Jungtiere aufzuziehen“, sagt er. Aber in zwei Fällen gliederten sich die angenommenen Jungen in den biologischen Wurf des Weibchens ein. „Es ist möglich, dass Weibchen nicht einmal den Zuwachs eines angenommenen Junges in einen Wurf bemerkten. Wir wissen noch nicht, ob Eisbären zählen können „, sagt René Malenfant.
A sad explanation could be that young animals are adopted by grieving mothers. „In four cases, the adoptee was seen alone with the adoptive mother. It is possible that these females had recently lost their entire litters and were prepared biologically for rearing young,” he says. In two cases, however, “the adoptee simply joined the female’s litter. It’s possible that females do not even notice the addition of an adopted cub into a litter. We don’t yet know whether polar bears can count,” says Malenfant.
In früheren Studien hatte man angenommen, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Mütter ihre Jungen zurücklassen, oder die von Adoptionen dadurch zunehmen könnte, dass die Mütter im Rahmen einer Feldstudie narkotisiert wurden. Schließlich dauert es eine Zeit, bis sie Eisbärinnen sich von der Immobilisierung vollständig erholt haben. Und in dieser Zeit ist ihre Aufmerksamkeit reduziert. In der Studie wurden allerdings keine Beweise für diese Annahme gefunden. Die Wissenschaftler konnten vier der sechs Adoptivmütter identifizieren. Zwei von ihnen wurden fünf Jahre vor der Adoption eingefangen und danach nicht mehr, die anderen Beiden anderen wurden erst nach der Adoption erfasst. Keine der Pflegemütter wurde in dem Zeitraum eingefangen, der zwischen der Geburt des adoptierten Jungtieres und ihrer ersten gemeinsamen Sichtung lag. Dies deckt sich mit den Erkenntnissen, die aus anderen Studien gewonnen wurden, bei denen man keine negative Auswirkungen der wissenschaftlichen Handhabung auf die Eisbärinnen und ihre Jungtiere nachweisen konnte.
In earlier studies, it is assumed that the probabilty that the mother leaves a cub behind or adopts a stray could increase when the mother bear is sedated in the course of a field research. Eventually it takes some time until the mother bear is recovering her mobility. In this time, her awareness is much reduced. In this study it was revealed that there was no grounds for these assumptions. The scientists could identify four of the six adoptive mothers. In two cases, it had been five years after they had been captured. For the other two were captured only after the adoption. None of the foster mothers had been captured between the birth of the adopted cub and the first sighting of the two. This coincides with the findings of other studies that there was no adverse impact that resulted from the scientific handling of the females and their young.
Quellen – Sources:
Eisbären im Zoo - Polar Bears in Zoos 
Vielen Dank für den Bericht 🙂