Replikat-Evolution bei Vogelparasiten während Inselinvasion

Die zunehmende Mobilität der weltweiten Bevölkerung hat zu einer verstärkten Übertragung von Krankheitserregern und eingeschleppten Arten geführt. In dieser Studie werden wir genetische Veränderungen bei einer versehentlich eingeführten parasitischen Fliege, der Vogelvampirfliege, auf den Galapagosinseln untersuchen. Die ersten adulten Vampirfliegen wurden 1964 auf der Insel Santa Cruz gesammelt. Als die Menschen in den 1960er Jahren begannen, die Galapagos-Inseln zu besiedeln, brachten sie viele absichtlich eingeführte Arten mit, wie z.B. Rinder, die Glattschnabelfliege, um Zecken an Rindern zu entfernen, und Tauben als Nahrung. Sowohl Taube als auch Ani sind bekannte Wirte für die Vampirfliege auf dem ecuadorianischen Festland. Der Galapagos-Nationalpark rottete in den 1990er Jahren die Taube auf der Insel Santa Cruz aus, und kurz darauf wurden 1997 Vampirfliegenlarven in Nestern von Darwinfinken entdeckt. Die Weibchen der Vampirfliege legen Eier in Vogelnestern ab und aus diesen Eiern schlüpfen Larven, die sich von den sich entwickelnden Jungvögeln ernähren. Die Larven des 1. Stadiums leben in den Nasenlöchern (Schnabel) der Jungvögel, und das 2. und 3. Larvenstadium lassen sich auf den Boden des Nestes fallen, wo sie nachts auftauchen, um sich vom Blut der sich entwickelnden Jungvögel zu ernähren. Die meisten Küken sterben im Nest, aber einige überleben, und diese Vögel haben meist stark deformierte Schnäbel. Die Vampirfliege gilt als die größte Bedrohung für das Überleben aller Galapagos-Landvögel, da sie die meisten Vögel in den Nestern tötet. Die Fliege breitet sich weiter über den Galapagos-Archipel aus und kommt inzwischen auf 15 von 18 untersuchten Inseln vor. Dieses Projekt zielt darauf ab, mit Hilfe genetischer Ansätze die Populationsgröße und die Ausbreitung der Fliege zwischen den Inseln zu messen und zu ermitteln, welche Gene in diesem sich schnell entwickelnden Vogel-Parasiten-System für die Fliege vorteilhaft sein könnten. Wir werden auch statistische Modellierungsansätze verwenden, um vorherzusagen, wo die Fliege am ehesten überleben und sich entfalten wird. Unsere Studie wird grundlegende biologische Erkenntnisse über die Geschwindigkeit und die Muster des evolutionären Wandels bei einem versehentlich eingeschleppten Parasiten liefern und kann Informationen für die Entwicklung gezielter Bekämpfungsmethoden für die Fliege bereitstellen. Neben der Bekämpfung der Vampirfliege führt der Galapagos-Nationalpark auch eine groß angelegte Raubtierkontrolle durch und hat das Ziel, alle eingeschleppten Säugetiere auf der Insel Floreana im Jahr 2023 auszurotten. Danach wird der Galapagos-Nationalpark in den nächsten 10 Jahren systematisch 12 lokal ausgestorbene Arten wieder auf der Insel Floreana ansiedeln. Diese außergewöhnliche Gelegenheit ermöglicht es uns, genetische Veränderungen bei der Vampirfliege zu messen, während sich das Ökosystems auf der Insel Floreana nach der Beseitigung der Raubtiere ändert und sich die Populationsgröße der Vögel erhöht. Wir werden messen, inwiefern bestimmte Gene bevorzugt vorkommen, und wie sich der Genfluss verändert. Die fundamentalen Erkenntnisse aus diesem Projekt werden voraussichtlich unser Verständnis der Evolution in Wirt-Parasit-Systemen im Allgemeinen und in Fällen, in denen der Mensch handelt, um den Verlust der biologischen Vielfalt auszugleichen, grundlegend verbessern.