Warum amerikanische Fledermäuse an einem tödlichen Pilz sterben, aber ihre europäischen Verwandten überleben
Weißnasenkrankheit ist eine Pilzerkrankung, die Fledermäuse in ihrem Winterschlaf befällt. Die weiße Nase bezieht sich auf das Wachstum des weißen Pilzes rund um das Maul der Fledermaus, es ist jedoch nur das am besten sichtbare Symptom dieser Infektion. Die Forschung hat ergeben, dass Weißnasenkrankheit die Fledermäuse im Winterschlaf für physiologische Störungen anfällig macht, ihre Körpertemperatur erhöht und zur Folge hat, dass sie ihre Fettreserven verlieren. Der 2006 zum ersten Mal im Staat New York entdeckte Pilz Pseudogymnoascus destructans (Pd) hat sich seither wie ein Lauffeuer verbreitet und findet sich nun in 33 US-Staaten sowie sieben kanadischen Provinzen. Die Krankheit besiedelt die Haut der Fledermaus und der tödliche Verlauf wurde beschrieben als „beispiellos“ und die „schlimmste bisher bekannte Bedrohung für Fledermäuse“. Im Jahr 2017 waren 15 Fledermausarten, darunter drei gefährdete Arten, von der Weißnasenkrankeit betroffen. Der Pilz Pd – ein alter Bewohner Europas Genetische Studien haben gezeigt, dass der Pilz Pd seit langer Zeit in Europa beheimatet ist und sehr wahrscheinlich als neuartiger Erreger nach Nordamerika transportiert wurde. Außerdem scheinen europäische Fledermäuse gegen die Infektion unempfindlich zu sein. Dieser Wandel wurde kürzlich in verbliebenen Populationen in den Vereinigten Staaten beobachtet, wo Fledermäuse, welche die Weißnasenkrankeit überlebten, seit 2006 mit dem Pilz koexistieren. „Das Hauptziel des im Rahmen der Marie-Sklodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts EVOL-WNS war es, besser zu verstehen, wie unterschiedlich sich der Erreger auf europäische und nordamerikanische Fledermäuse auswirkt“, erläutert Dr. Thomas Lilley, wissenschaftlicher Mitarbeiter des Projekts an der Universität Liverpool im Vereinigten Königreich. Das resultierende Modell der Weißnasenkrankeitdynamiken wurde auf Zenodo und im Functional Ecology Journal veröffentlicht. Überleben der stärksten Fledermäuse bis hin zur Genetik Das Team untersuchte genetische Unterschiede zwischen den europäischen und den nordamerikanischen Fledermäusen. Bei dem ersten Unterschied handelt es sich um einen sogenannten Populationsengpass aufgrund des Massensterbens der amerikanischen Population – Auswahl der Stärksten in ihrer härtesten Form. „Die Gene in der Population oder im verbliebenen Genpool nach dem Auslöschen einer so großen Anzahl können sehr wohl zum Überleben der verbliebenen Fledermäuse beitragen“, kommentiert Dr. Lilley. Das zweite Arbeitsfeld der Studie war ein Vergleich der Gene, die aktiviert wurden, als sich die Fledermäuse infizierten. „Wir haben die DNA, die bei der Infektion gebildet wurde, also die transkriptionalen Reaktionen als die Gene aktiviert wurden, untersucht“, fasst Dr. Lilley zusammen. „Wir wissen jetzt, dass die Beziehung zwischen dem Pilz und dem europäischen Wirt nicht schädlich ist, sondern sich zu einem Kommensalismus entwickelt hat“, erläutert der wissenschaftliche Mitarbeiter. Kommensalismus beschreibt eine biologische Beziehung zwischen Individuen verschiedener Arten, die für Angehörige der einen Art positiv, für diejenigen der anderen Art neutral ist. Dr. Lilley führt weiter aus: „Die Ergebnisse von EVOL-WNS zeigen dagegen, dass bei den nordamerikanischen Fledermäusen eine starre Immunreaktion auftritt, die tatsächlich zu ihrer Mortalität beitragen kann.“ Marie-Sklodowska-Curie-Maßnahmen finanzieren Erfolg in Aktion Für Dr. Lilley zeigen sein Weg und Fortschritt durch Postdoktorandenstudien und darüber hinaus, wie gut die Marie-Sklodowska-Curie-Maßnahmen in der Praxis funktionieren. „Ich bin jetzt Kurator der Säugetiere am Finnischen Museum für Naturgeschichte, was für mich eine sehr willkommene Entwicklung darstellt, nachdem ich die letzten 5-6 Jahre als Postdoktorand gearbeitet habe“, betont er. Dr. Lilley fasst zusammen, was er über sein Training und seine Möglichkeiten denkt: „Ich denke die Marie-Sklodowska-Curie-Maßnahmen haben mir einen Wettbewerbsvorteil in meiner derzeitigen Tätigkeit als Kurator verschafft. Viele dieser Sequenzierungsmethoden der nächsten Generation werden im Bereich sammlungsbasierter Wissenschaft in der Naturgeschichte noch nicht häufig eingesetzt.“
Schlüsselbegriffe
EVOL-WNS, Fledermaus, WNS, Europa, Pilz, Nordamerika, genetisch, Weißnasenkrankeit, Pseudogymnoascus destructans, Pliz Pd
