Grundwissen: Papageien und DNS

Die fortschreitende Entwicklung der Biochemie eröffnet immer mehr Möglichkeiten, die Bausteine des Lebens zu erschliessen und zu bestimmten Erkenntnissen über ein Lebewesen zu verwenden. Im Folgenden möchte ich einen kurzen Überblick über die Methoden und Verwendungsmöglichkeiten der DNS-Analyse geben.

H.-J. Pfeffer, Mai 2000

Begriffserklärung:

Die DNS ist eine der sogenannten Nucleinsäuren, die zu den Bausteinen der Zellen aller lebenden Organismen gehören. Die Struktur ist extrem langes Molekül, das in den meisten Fällen einer schraubenförmig gedrehten Leiter ähnelt. Die "Leitersprossen" werden aus wenigen bestimmten Molekülen gebildet, deren je zwei gegenseitig verzahnt sind. Diese Abfolge dieser Leitersprossen ist typisch für jedes einzelne Lebewesen. D.h. alle Zellen eines Individuums haben die gleiche Abfolge, ein anderes Individuum hat auch eine andere Abfolge.
DNA und DNS sind die engl. bzw. dt. Bezeichnung für Desoxyribonucleinsäure

Funktion:

Die Keimzellen eines Organismus enthalten nur 50% der DNS der anderen Zellen. Die restlichen 50% kommen dann jeweils vom "Gegenstück" bei der Verschmelzung von Ei- und Samenzelle hinzu, um wieder einen kompletten, aber eben verschiedenen Satz DNS zu bilden. Die DNS ist also Träger der Erbinformationen. Anders herum gesagt: Die Gene bestehen aus DNS.
Schlussfolgerung: Die DNS eines Organismus ist so individuell wie ein Fingerabdruck.

Methode:

Um die DNS eines Organismus zu gewinnen und zu analysieren, reicht prinzipiell jede beliebige Zelle mit DNS-haltigem Zellkern aus. Bei Papageien wird meistens eine kleine Blutprobe entnommen, oder aber ein Tropfen Blut durch Ziehen einer Feder gewonnen. Die so gewonnene Probe muss speziell aufbereitet werden, um die DNS zu gewinnen. Schliesslich wird das sehr lange DNS-Molekül durch bestimmte Enzyme in Stücke zerlegt. Für die einzelnen Bereiche des Moleküls benötigt man unterschiedliche Enzyme. Will mann also zwei Proben vergleichen, muss auf beide Proben dasselbe Enzym angewendet werden, um die korrelierenden Breiche der DNS zu erhalten. Die einzelnen molekularen Bestandteile der so gewonnenen Probe entwickeln in einem elektrochemischen Medium (gasförmig oder flüssig) unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten. Dadurch erhält man ein balkenförmiges Muster, welches man mit anderen Proben vergleichen kann.

Anwendung:

Der Vergleich der Muster zweier oder mehrerer Proben sagt aus:
  • Bei völliger Übereinstimmung: Die Proben sind vom selben Tier
  • Bei Übereinstimmung in bestimmten Bereichen: Die Tiere haben einen bestimmten Verwandschaftsgrad, je nach Genauigkeit z.B. Vater-Kind, Mutter-Kind, oder geschwisterliche Beziehung.
  • Weitere Aufschlüsselungen wie Arten- Rassen- oder Familienzugehörigkeit im systematischen Sinne der Verwandtschaft sollten je nach Übereinstimmungsgrad möglich sein.

    Papageien:

    Erhaltungszucht:
    Neben der Chromosomenanalyse auf das jeweilige Geschlecht des Vogels bietet ein genetischer Fingerabdruck z.B. für die Erhaltungszucht von gefährdeten Arten Vorteile. In den meisten Fällen handelt es sich bei der Erhaltungszucht oft Bestände mit geringen Individuenzahlen, die zwangsläufig einen geringes genetisches Reservoir darstellen. Durch die weitere Zucht veringert sich das genetische Potential und es treten Inzuchterscheinungen auf. Der genetische Fingerabdruck erschliesst nun die Möglichkeit, nur solche Vögel einer Art/Rasse zu verpaaren, deren DNS möglichst unterschiedlich ist. Inzuchterscheinungen werden langfristig ausgeschlossen. Dazu kommt ausserdem, dass im Austausch mit anderen Erhaltungszuchten tatsächlich nur Vögel derselben Art/Rasse zur Zucht herangezogen werden. Mischlingszuchten können besser vermieden werden.
    Nachweissicherheit:
    Jeder einzelne Papagei kann anhand seines genetischen Fingerabdruckes (eben der DNS) eindeutig identifiziert werden. Das würde z.B. besonders für die stark bedrohten Arten eine zentrale Datenbank mit DNS-Nachweispflicht denkbar machen, in der jeder einzelne Vogel erfasst sein sollte. Stimmt bei einem Halterwechsel der DNS-Nachweis nicht mit der Datenbank überein, ist der Vogel mit Sicherheit illegal.
    Die elterliche Beziehung von Papageien kann über die DNS nachgewiesen werden (s.o.). Z.B. in Grossbritannien wurden angeblich nachgezüchtete Hyacinthara als illegale Importe identifiziert, weil die angeblichen Elterntiere keine entsprechenden Übereinstimmungen in der DNS zeigten, also nicht die Elterntiere sein konnten.
    Systematik:
    Die verwandtschaftlichen Beziehungen der Papageienfamilien, Arten und Rassen untereinander sind bis heute in vielen Fällen nicht eindeutig geklärt. Gleiches gilt für die Stammesgeschichtliche Entwicklung. Sonderfälle wie der Borstenkopf, Kakapo ja sogar der Nymphensittich belegen das. Hier kann die DNS-Analyse einen festen sicheren Ansatz bieten.

    Ausblick:

    Für den Papageienhalter:
    Der rasante Fortschritt der Labortechnik lässt hoffen, dass in naher Zukunft derartige Analysen mit einfach zu bedienenden Apparaturen schnell und billig von jedem Tierarzt durchgeführt werden können. Nicht nur risikofreie Geschlechtsbestimmungen, sondern auch genealogisch optimierte Zucht- und Nachweismethoden werden im Rahmen des für jedermann Anwendbaren liegen.
    Für den Papageienforscher:
    Die grosse Menge der über 330 verschiedenen Papageienarten und ihre z.T. sehr geringe Verfügbarkeit lassen vermuten, dass eine komplette Erfassung und Auswertung der "Fingerabdrücke" aller Arten und Rassen noch Jahre benötigen wird. Auf der anderen Seite besteht die Gefahr, dass bis dahin weitere Papageienarten und Rassen ausgerottet sind, noch ehe man sicher weiss, wohin sie verwandtschaftlich eigentlich gehören.
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    H.-J. Pfeffer
    Arbeitsgemeinschaft Papageien-Netzwerk
      © März 2000