MHC Diversität, Migration und Pathogene: Auswirkungen von Wirt-Pathogen Interaktionen auf die Fitness von Flamingos entlang des Mittelmeerbeckens und Westafrika

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Mark Gillingham, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 270925578

Langstreckenziehende Wasservögel spielen eine zentrale Rolle bei der großflächigen Verbreitung wasserübertragener gastrointestinaler Pathogene und können somit zur Kontamination von Wasserflächen beitragen, die sowohl von anderen Wildtieren als auch für menschliche Aktivitäten genutzt werden. Jedoch ist die Wirt-Pathogen-Interaktion bei Langstreckenziehern noch weitgehend unbekannt. Man nimmt an, dass die Immungendiversität, im üblicherweise hochdiversen MHC-Komplex mit dem Anpassungspotential an neue Pathogene korreliert und daher pathogengetriebener Selektion unterworfen ist. Langtreckenwanderungen können einerseits zur Homogenisierung der Pathogengemeinschaften führen, so dass sich die pathogengetriebenen Selektionsdrücke zwischen Populationen nicht unterscheiden sollten. Andererseits könnte starke umweltgetriebene Selektion zu unterschiedlichen Selektionsdrücken in Raum und Zeit führen, was zu deutlich ausgeprägten lokalen Anpassungen führen würde. Zusätzlich könnten Pathogene und die Immungenvariabilität des Wirtes einen wichtigen Einfluss auf die Überlebensfähigkeit des Wirtes und dessen Abwanderungsfähigkeit haben. Eine MHC-Konstitution, die mit geringer Pathogenbelastung verknüpft ist, wird die Migrationsfähigkeit positiv beeinflussen, die Pathogenausbreitung jedoch einschränken. Bisher hat keine Studie die kombinierten Effekte von Pathogenen und Immungenvariabilität auf das Abwanderungsverhalten untersucht. Rosaflamingos (Phoenicopterus roseus) sind ausgesprochen langstreckenziehende Wasservögel. Bezogen auf ihre Biomasse stellt diese Art den größten Anteil aller Vögel in den Feuchtgebieten der Mittelmeerregion. Sie nutzen zur Nahrungsaufnahme größtenteils flache Wasserflächen, in die eine Vielzahl Vögel koten, was das Übertragungsrisiko für gastrointestinale Pathogene und damit einhergehende Infektionen erhöht. Durch Kombination einer großen Anzahl bereits verfügbarer genetischer Proben (n = 9323) von Individuen aus dem Mittelmeerraum und Westafrika, eines dazugehörenden Sets an Langzeitdaten zu lebensgeschichtlichen Parametern (1995-2017), sowie der Anwendung neuester next generation sequencing-basierter Methoden möchten wir (1) die Auswirkungen lokaler Umweltbedingungen und des Langstreckenzugs auf die gastrointestinale Bakteriengemeinschaft und MHC-Diversität in verschiedenen Brutpopulationen des Mittelmeergebietes und Westafrikas testen; (2) den Einfluss von Pathogen- und MHC-Eigenschaften auf Fitnessrelevanz untersuchen; (3) den Einfluss zeitlicher Selektion auf die Variation von MHC-Allelfrequenzen überprüfen; und (4) die kombinierten Auswirkungen von Pathogenbelastung und MHC-Variation auf das Zugverhalten und die Zugfähigkeit analysieren. Dieses Projekt wird einen wichtigen Beitrag für das Verständnis des Risikos durch gastrointestinale Pathogene und deren Einfluss auf adaptive genetische Variabilität, individuelle Fitness und Gesundheit von natürlichen Vogelpopulationen liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Privatdozent Dr. Arnaud Béchet, Ph.D.; Professor Dr. Frank Cézilly, Ph.D.; Professorin Dr. Simone Sommer