Amphibien-Genbank Artenschutz on the rocks

Jeder dritten Amphibienart droht das Aussterben. Wissenschaftler gehen nun ungewöhnliche Wege, um dem Artenschwund vorzubeugen: Sie wollen Amphibienspermien einfrieren, um damit die bedrohten Arten in der Zukunft neu züchten zu können.

Von Inga Richter


Es muss ein Erlebnis gewesen sein, den Magenbrüterfröschen zuzusehen, wie sie ihre befruchteten Eier fressen. Wie sie dann zwei Monate hungern und wie sie schließlich fertige Fröschchen hervorwürgen, Stück für Stück, bis zu 25 an der Zahl. Eine Laune der Natur? Ein Fehler der Evolution? Oder eher eine einzigartige Strategie, dem Nachwuchs Schutz zu gewähren, anstatt ihn im Wasser reifen zu lassen?

Alpenmolch: Sperma einfrieren für den Artenschutz
Universität Salzburg

Alpenmolch: Sperma einfrieren für den Artenschutz

Nur wenige Jahre nachdem der Frosch die Aufmerksamkeit der Wissenschaft auf sich gezogen hatte, konnte kein lebendes Exemplar mehr gefunden werden. Es scheint, dass die Magenbrüter ausgestorben sind. Ein Schicksal, das laut der IUCN (International Union for Conservation of Nature) mittlerweile jeder dritten Amphibienart droht. Nun gehen Wissenschaftler ungewöhnliche Wege, um dem dramatischen Amphibienschwund vorzubeugen: In großen Tanks mit flüssigem Stickstoff wollen sie eine Tiefkühl-Samenbank mit Amphibien-Sperma anlegen.

Umweltverschmutzung, schwindende Lebensräume und Klimawandel machen allen Lebewesen zu schaffen. Bei Frosch, Kröte und Molch kommt noch eine seltene und tödliche Infektionskrankheit hinzu, die erst kürzlich identifiziert wurde: die Pilzerkrankung Chytridiomycosis. "Dieser Pilz verursacht eine Sterberate bis zu 100 Prozent in vielen Populationen", sagte Nabil Mansour von der Universität Salzburg im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Der Bedarf wäre groß: 2000 Amphibienarten sind vom Aussterben bedroht. Zu viele: "Die Spermien von allen diesen Arten einzufrieren ist vorerst sicher unmöglich", sagt Mansour. Man wolle zunächst mit den heimischen Arten beginnen.

Unterschiede zwischen Menschen- und Amphibiensperma

Gemeinsam mit Robert Patzner tüftelt er an einer maßgeschneiderten Kryokonservierung, um zu verhindern, dass weitere Arten verschwinden. Der Plan ist, die Spermien gefährdeter Amphibien so einzufrieren, dass man sie im Notfall fit und fruchtbar wieder auftauen kann. Den weiblichen Part sollen artfremde Eizellen ohne eigenes Erbgut übernehmen. Gegen die Gefrierlagerung von Eizellen spricht laut Patzner, dass sie dafür weniger geeignet sind.

Androgenese nennt sich die Entwicklung eines Lebewesens aus rein männlichen Erbanlagen, ein Verfahren, das in Fisch- und Pflanzenzucht längst etabliert ist. Da die mütterlichen Chromosomen fehlen, wird die notwendige Verdoppelung des männlichen Chromosomensatzes durch einen Hitzeschock herbeigeführt. Es entsteht, wie beim Klonen, ein zu seinem Erbgutspender genetisch identisches Wesen.

Die Kryokonservierung hingegen ist eine etablierte Technik: Seit 20 Jahren werden menschliche Keimzellen zum Zwecke künstlicher Befruchtung in flüssigem Stickstoff gelagert. Dennoch müssen Menschen-Spermien anders eingefroren werden als die von Amphibien: "Es gibt große Unterschiede in Struktur, Physiologie und metabolischer Ausstattung bei Spermien verschiedener Tierarten", sagt Mansour.

Samenspenden des afrikanischen Krallenfrosches und des mexikanischen Schwanzlurches Axolotl helfen den Wissenschaftlern, die richtigen Bedingungen auszuloten. Noch hat Mansour zwar keine Androgenese mit Axolotl-Samen durchgeführt. Er ist dennoch zuversichtlich, das bei Fischen und Pflanzen erfolgreiche Verfahren auch für Amphibien entwickeln zu können.

Die Salzburger Forscher sind nicht die ersten, die mit der Tiefkühltruhe Artenschutz betreiben: Im Rahmen von Projekten wie des Conservation and Research for Endangered Species (CRES) oder "Frozen Ark" sammeln Wissenschaftler seit Jahrzehnten Erbanlagen als wären es seltene Briefmarken, horten tiefgekühlte DNA und Zellen von Elefanten, Löwen und Affen, in der Hoffnung, die schrumpfende Natur in ferner Zukunft neu erschaffen zu können. Zwar will Mansour nicht selbst um die Welt ziehen und Amphibiensperma sammeln. Er könnte sich aber vorstellen, Naturschutzorganisationen für das Projekt zu gewinnen und sie die Samen der gefährdeten Arten sammeln zu lassen.

Kritiker verweisen darauf, dass Verhalten und erworbene Fähigkeiten in den Genen nicht verankert sind. Säugetiere und Vögel lernen durch Nachahmung, oft jahrelang, wo sie die richtige Beute finden, wie sie jagen, vor wem sie flüchten müssen. Wen aber sollte ein Klon nachahmen, wenn seine Artgenossen allesamt das Zeitliche gesegnet haben? Für Amphibien gilt das nur bedingt. Viele Arten überlassen ihre befruchteten Eier sich selbst. Der Nachwuchs gedeiht ohne Nachhilfestunden.

Doch es gibt noch weitere Einwände: Tiere mit einseitigem Erbgut haben geringere Überlebenschancen. Ein bunt gemixter Genpool bietet mehr Chancen, Krankheitserregern und veränderten Umweltbedingungen zu trotzen. "Wir wollen ja die genetische Vielfalt und Variabilität halten", sagt Hubert Lücker von Zoo Consulting in Dresden. Beim Klonen erhalte man die natürlich nicht. Mansour jedoch entgegnet, dass sie eine abgewandelte Androgenese-Methode verwenden wollen: Innerhalb einer Eizelle sollen zwei Spermien von verschiedenen Männchen miteinander verschmelzen. Eine gezüchtete Amphibie hätte dann - genetisch gesehen - nicht eine Mutter und einen Vater, sondern zwei Väter.

Die Zeit drängt

Dennoch - Lücker ist skeptisch. Die Samengewinnung bei diesen Tieren sei ausgesprochen schwierig, die Kryokonservierung nicht unproblematisch. "Das ist eine Technik, die man möglicherweise verwenden könnte, wenn man nur noch vier Tiere einer Art hat", so Lücker.

Auch Wolf-Rüdiger Große, Privatdozent am zoologischen Institut der Universität Halle, hält von einem solchen Projekt nichts. Das Merkmal einer Art sei ihre Endlichkeit. Vom Entstehen bis zum Aussterben könnten Tage oder Millionen Jahre vergehen. Verhindern könne man dies nicht. Lieber würde er die Faktoren, die das vom Menschen beschleunigte Aussterben hervorgerufen haben, durch Ursachenforschung beseitigt wissen.

Die Wissenschaftler aus Salzburg betonen, dass sie durch ihr Vorhaben die Forderungen nach Umweltschutz und Arterhaltung nicht entschärfen wollen. Die Zeit dränge, der Chytrid-Pilz breite sich aus. Deshalb sei es dringend notwendig, schnell eine Genbank für Amphibien zu entwickeln, so Mansour.

Aber wer garantiert, dass die neu gezüchteten Populationen in der Zukunft überleben werden? "Das ist schwierig zu beantworten", gibt er zu. Es entstünden normale Tiere, genauso anfällig für Umweltschäden und Krankheiten wie die heutigen. Was aber, wenn es eine von den neu gezüchteten gleich erwischt? Dann, so Mansour, müsse man eben immer wieder neue erschaffen. Bis eine überlebt.



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