Evolutionäre Naturschutzgenomik

Genomic Signatures of Population Bottlenecks

Hauptfocus unserer Forschung ist zu verstehen, wie sich ein sogenannter Flaschenhals (Zeiten reduzierter Populationsgrösse) auf die genetische Zusammensetzung von Populationen auswirkt. Ein Flaschenhals entsteht zum Beispiel wenn eine Art kurz vor dem Aussterben ist. Wir sind dabei besonders interessiert an der Evolution der genetischen Diversität, schädlicher Mutationen sowie des genetischen Austausches zwischen Populationen und Arten.

Alpensteinböcke sind ein ausgezeichnetes Modell, um die genomischen Folgen starker Flaschenhälse zu untersuchen. Als Folge des jahrhundertelangen starken Jagddrucks wurde der Alpensteinbock zu Beginn des 19. Jahrhunderts fast ausgerottet, konnte sich aber dank eines sehr erfolgreichen Wiederansiedlungsprogramms wieder erholen.

Wir kombinieren die Analyse historischer und moderner Proben, die einen Zeitraum von mehr als 8000 Jahren umfassen, um die Folgen der Fastausrottung des Alpensteinbocks auf dessen genomische Zusammensetzung zu untersuchen. Dafür nutzen wir verschiedene genomische Werkzeuge, einschließlich der Sequenzierung des gesamten Genoms.

Fragen, die uns dabei beschäftigen, sind zum Beispiel:

  1. Wie hoch war die genetische Diversität vor der Fastausrottung des Alpensteinbock? War sie viel höher oder hatten Alpensteinböcke schon früher eine tiefe Diversität als Folge der starken Isolierung, insbesondere während der Eiszeiten?
  2. Der Alpensteinbock trägt eine Immungenvariante der Hausziege in sich, die er durch Hybridisierung erlangt hat. Wann und unter welchen Umständen ist dies geschehen? Gibt es noch andere Gene, die betroffen sind? Welche negativen/positiven Auswirkungen hatte diese Hybridisierung auf die Art?
  3. Wie haben sich die Wiederansiedlungen auf die Häufigkeit schädlicher Mutationen ausgewirkt?

Gruppenleiterin: Dr. Christine Grossen

Forschungsthemen:

  • Evolution schädlicher Mutationen
  • Hybridisierung als Quelle der evolutionären Neuheit und Bedrohung gefährdeter Arten
  • Genom-weite Muster von Genfluss zwischen Arten
  • Historische Populationsgenomik