Uitgelegd: waarom 'zwarte tijgers' een waarschuwing laten klinken

Ze zijn alleen te vinden in Simlipal. Een studie ontdekt wat hen hun donkerdere streeppatroon geeft - hoe dit het resultaat is van inteelt binnen de kleine en geïsoleerde tijgerpopulatie van Simlipal.

Een in gevangenschap levende pseudo-melanistische tijger en zijn vaste broer of zus in het Nandankanan Biological Park. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra)

Een team van wetenschappers heeft het genetische mysterie van de zogenaamde zwarte tijgers van Simlipal opgelost. Onder leiding van Uma Ramakrishnan en haar student Vinay Sagar van het National Center for Biological Sciences (NCBS), Bangalore, ontdekte de studie dat een enkele genetische mutatie in deze tijgers ervoor zorgde dat zwarte strepen breder werden of zich verspreidden naar de taankleurige achtergrond.

Tijgers hebben een opvallend donker streeppatroon op een lichte achtergrond van wit of goud. Een zeldzame patroonvariant, gekenmerkt door strepen die verbreed en samengesmolten zijn, wordt ook waargenomen in zowel wilde als in gevangenschap levende populaties. Dit staat bekend als pseudo-melanisme, wat anders is dan echt melanisme, een aandoening die wordt gekenmerkt door een ongewoon hoge afzetting van melanine, een donker pigment.

anne wit dana wit

Hoewel echt melanistische tijgers nog moeten worden geregistreerd, zijn pseudo-melanistische tijgers sinds 2007 herhaaldelijk met camera's gevangen, en alleen in Simlipal, een 2.750 km lang tijgerreservaat in Odisha. De studie, die in 2017 werd gelanceerd, was de eerste poging om onderzoek de genetische basis voor dit ongebruikelijke fenotype (uiterlijk). Door middel van gegevens over het hele genoom en op stamboom gebaseerde associatieanalyses van dierentuintijgers, ontdekte de studie dat pseudo-melanisme verband houdt met een enkele mutatie in Transmembraan Aminopeptidase Q (Taqpep), een gen dat verantwoordelijk is voor vergelijkbare eigenschappen bij andere kattensoorten.

Waarom zwarte tijgers zeldzaam zijn

Mutanten zijn genetische variaties die spontaan, maar niet vaak, in de natuur kunnen voorkomen. Sinds 1773, toen kunstenaar James Forbes een aquarel van een shot in Kerala schilderde, zijn er sporadisch waarnemingen gedaan van zwarte tijgers. Soortgelijke beweringen werden gedaan vanuit Myanmar (1913) en China (1950). In 1993 werd een in beslag genomen zwarte tijgerhuid van onbekende oorsprong tentoongesteld in het National Museum of Natural History in Delhi.

Helaas werden individuen met een ongewoon uiterlijk tot voor kort door trofeejagers als een nieuwigheid gezocht, en waarschijnlijk overleefden slechts weinigen lang genoeg om bloedlijnen vast te stellen.

Een gevangen pseudo-melanistische tijger in Nandankanan Biological Park, Bhubaneswar. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

Bovendien wordt pseudo-melanisme veroorzaakt door een recessief (verborgen) gen. Een welp krijgt twee kopieën van elk gen van beide ouders, en een recessief gen kan alleen verschijnen bij afwezigheid van het dominante gen. Dus twee tijgers met een normaal patroon die het recessieve pseudo-melanisme-gen dragen, zullen samen moeten fokken voor een kans van één op vier om een ​​​​zwarte welp te baren.

Maar recessieve genen zijn zeldzaam en het is onwaarschijnlijk dat twee niet-verwante tijgers dezelfde bij zich dragen en samen doorgeven aan een welp. In een ideale tijgerwereld, waar individuen met een grote afstand nooit een tekort hebben aan keuzes voor partners, is de opeenvolging van zwarte tijgers zeldzaam.

Onder uitzonderlijke omstandigheden kan een zwarte tijger slagen als onderdeel van een zeer kleine (bijvoorbeeld tot vijf individuen) stichtende populatie die gedwongen wordt generaties lang in isolatie te broeden, wat het recessieve gen frequente kansen biedt om te verschijnen. Zoals later bleek, is dat wat er gebeurde bij Simlipal.

Een weergave die laat zien hoe inteelt (links in afbeelding) recessieve eigenschappen uitdrukt, in tegenstelling tot fokken met een niet-verwant individu (rechts).

De Simlipal-mutanten

Lang voordat in 2007 drie zwarte tijgers werden vastgezet met een camera, leverde Simlipal het eerste bevestigde record van de mutant in 1993 toen een stamjongeren een pseudo-melanistische tijgerin doodde uit zelfverdediging. In 2018 werden drie van de acht tijgers van Simlipal zwart.

Pseudo-melanistische tijgers zijn ook aanwezig in drie dierentuinen in India - Nandankanan (Bhubaneswar), Arignar Anna Zoological Park (Chennai) en Bhagwan Birsa Biological Park (Ranchi) - waar ze in gevangenschap zijn geboren. Ze hebben allemaal voorouderlijke banden met één persoon uit Simlipal.

De dichtstbijzijnde broedende tijgerpopulatie bij Simlipal ligt op ongeveer 800 km afstand, een afstand die veel langer is dan het gemiddelde leefgebied van Bengaalse tijgers (20-110 km) en hun gemiddelde verspreidingsafstand (78-124 km). Verspreidingen van meer dan 500 km zijn gedocumenteerd, merkte de studie op, maar ze zijn zeer zeldzaam.

Terwijl eerdere studies drie belangrijke genetische clusters binnen Indiase tijgers ontdekten - Centraal-India, Zuid-India en Noordwest-India - ontdekte de huidige dat Simlipal-tijgers genetisch verschillend zijn van andere Centraal-Indiase populaties en losgekoppeld zijn bij een verspreidingsdrempel van 200 km.

Een tijgerfamilie in Nandankanan Biological Park, Bhubaneswar, omvat (van links naar rechts) de moeder (witte tijgerin), witte pseudo-melanistische zoon, oranje pseudo-melanistische zoon, oranje gewone vader (achterin) en oranje gewone dochter. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

De conclusie: de kleine en geïsoleerde tijgerpopulatie van Simlipal leidde tot inteelt en het afwijkende fenotype dat wordt gekenmerkt door brede, samengevoegde strepen. Het verlies van genetische diversiteit blijkt uit de lage heterozygotie - kansen om verschillende vormen van een bepaald gen van elke ouder te erven - in Simlipal (28%) vergeleken met Centraal-India (36%). Bijgevolg is de gemiddelde verwantschap tussen Simlipal-individuen (38%) hoger dan die in Centraal (9%) of Zuid-India (13%).

john besh netto waard

Hoe zit het met natuurlijke selectie?

Natuurlijke selectie elimineert de zwaksten uit een genenpool en de eigenschappen van de meer succesvolle worden doorgegeven. Niche-modellering, aldus de studie, toont een hogere frequentie van melanistische luipaarden in donkere tropische en subtropische bossen dan in drogere open habitats. Evenzo kunnen donkere jassen een selectief voordeel opleveren bij zowel het jagen als het vermijden van jagers in Simlipal's tropische vochtige bladverliezende en semi-groenblijvende bos met gesloten luifels, met een relatief donkerder onderbegroeiing.

Hoewel de huidige studie niet genoeg gegevens had om de hypothese te testen, merkte het op dat de verdwijning van zwarte tijgers uit heel India, waar de populaties groter kunnen zijn en dus selectie effectiever, de mogelijke schadelijke effecten van de mutatie ondersteunde.

Een pseudo-melanistische tijger die in januari 2019 met een camera in Simlipal werd gevangen. (Foto: NTCA/WII)

de afhaalmaaltijd

Simlipal is niet het enige voorbeeld van intense knelpunten in bedreigde tijgerpopulaties als gevolg van door de mens veroorzaakte versnippering van leefgebieden. Terwijl de gevaren van deze geïsoleerde, uitputtende bevolking zich dramatisch manifesteren in fenotypische evolutie, kunnen onzichtbare tijdbommen tikken in andere eilandreservaten.

Hoewel tijgers zich in sommige delen van India hebben hersteld, blijven verschillende populaties klein en geïsoleerd. We voorspellen dat dergelijke populaties onderhevig zullen zijn aan genetische drift (toevallige gebeurtenissen), inteelt en inteeltdepressie (verminderde overleving). Over het algemeen hebben dergelijke populaties een grote kans op uitsterven. Het was een fascinerende reis om pseudo-melanisme in Simlipal te begrijpen. Hopelijk zullen dergelijke studies en de inzichten die ze bieden de toekomst van bedreigde diersoorten helpen beschermen, zei Ramakrishnan van NCBS.

brian regan netto waard

Gelukkig kan de introductie van nieuwe genen in een geïsoleerde pool, afhankelijk van het aantal migranten, de frequentie van de instroom en de populatiegrootte, de schade in de loop van de tijd ongedaan maken. Hoewel het luchttransport van tijgers tegenwoordig de gemaksoplossing lijkt, is er geen alternatief voor het herstellen of behouden van natuurlijke verbindingen tussen tijgerbossen op de lange termijn.

Ondertussen vertoont de noordwestelijke tijgerpopulatie van India een hogere gemiddelde verwantschap tussen individuen (46%) en een lagere heterozygotie (22%) dan zelfs Simlipal (38% en 28%). Hoewel Ranthambhore al tientallen jaren een genetisch eiland is, werden tijgerbroers en zussen uitgekozen uit deze ingeteelde populatie om Sariska opnieuw te bevolken. Dat is nog een studie in het verschiet.

Nieuwsbrief| Klik om de beste uitleg van de dag in je inbox te krijgen

Deel Het Met Je Vrienden: