DNA-onderzoek benadrukt de genetische kwetsbaarheid van Aziatische olifanten

De Aziatische olifant (Elephas maximus) leeft verspreid over Zuid- en Zuidoost-Azië en wordt door de IUCN als bedreigd beschouwd. Door verlies en versnippering van leefgebied, conflicten met mensen en stroperij raken populaties steeds kleiner en meer van elkaar geïsoleerd. Daardoor neemt de kans op inteelt toe, wat kan leiden tot verlies van genetische variatie en een verminderde weerbaarheid van populaties.

Voor het onderzoek analyseerden de onderzoekers de volledige genomen van 81 Aziatische olifanten uit alle vier erkende ondersoorten. Veel van de bloedmonsters waren afkomstig van olifanten die inmiddels in Europese en Noord-Amerikaanse dierentuinen leven. Dankzij de EAZA Biobank - een soort internationale bloedbank voor dierentuindieren - en goed gedocumenteerde herkomstgegevens konden de DNA-profielen betrouwbaar aan de juiste ondersoorten worden gekoppeld.

De analyses laten zien dat de genetische gezondheid van de vier ondersoorten sterk verschilt. De Borneose olifant blijkt veruit het hoogste niveau van inteelt te hebben. Bij deze ondersoort is ongeveer 65 procent van het DNA identiek geërfd van beide ouders, een duidelijk teken van langdurige inteelt. Ook de Sumatraanse olifant vertoont verhoogde inteeltniveaus; daar gaat het om ongeveer 35 procent. De populaties op het Aziatische vasteland en Sri Lanka laten met respectievelijk ongeveer 11 en 10 procent aanzienlijk minder tekenen van recente inteelt zien.

"Het risico van inteelt is eigenlijk tweeledig," zegt Jeroen Kappelhof, eerste auteur en promovendus bij Wageningen University & Research en daarnaast verbonden aan Diergaarde Blijdorp. "Aan de ene kant neemt de genetische diversiteit af. Daardoor kunnen populaties zich minder goed aanpassen aan veranderingen, zoals nieuwe ziektes of klimaatverandering. Aan de andere kant vergroot inteelt de kans dat schadelijke erfelijke eigenschappen tot uiting komen, wat bijvoorbeeld kan leiden tot verminderde vruchtbaarheid. Beide processen maken populaties kwetsbaarder en vergroten uiteindelijk het risico dat ze verdwijnen. Daarom is het belangrijk om inteelt al in een vroeg stadium goed in kaart te brengen."

De onderzoekers brachten dit in beeld door te kijken naar lange stukken DNA die identiek zijn geërfd van beide ouders. Zulke patronen ontstaan wanneer verwante dieren zich met elkaar voortplanten. In kleine, geïsoleerde populaties gebeurt dat vaker, waardoor inteelt over generaties toeneemt. 
“Een verrassende uitkomst is dat de vier ondersoorten, ondanks de grote verschillen in inteelt, nog steeds een groot deel van hun oorspronkelijke genetische diversiteit delen,” zegt Jeroen Kappelhof. “Waarschijnlijk komt dat doordat ze evolutionair gezien nog niet zo lang van elkaar zijn gescheiden. De verschillen die we nu zien, zijn vooral ontstaan doordat sommige populaties meer genetische variatie hebben verloren dan andere. Dat biedt perspectief voor natuurbehoud, omdat genetische versterking voor populaties met weinig genetische diversiteit mogelijk een optie kan zijn.”

Ook de resultaten voor de Sri Lankaanse olifant vielen op. Eilandpopulaties hebben vaak minder genetische variatie dan populaties op het vasteland, maar de Sri Lankaanse olifanten blijken juist relatief veel genetische diversiteit te bezitten. Bovendien vertonen zij genetische overeenkomsten met verschillende populaties op het Aziatische vasteland.

De onderzoekers denken dat historische verplaatsingen van olifanten door de mens hierbij een rol kunnen hebben gespeeld. Eeuwenlang werden olifanten tussen Sri Lanka en het vasteland vervoerd voor oorlog, handel en ceremoniële doeleinden. Volgens de auteurs zou deze geschiedenis de genetische uitwisseling tussen populaties mede kunnen verklaren. Zij benadrukken wel dat vervolgonderzoek nodig is om deze hypothese verder te toetsen.

Een mogelijke manier om de negatieve effecten van inteelt te verminderen, is dieren uit een andere populatie toe te voegen. Dat zorgt voor nieuwe genetische variatie en kan populaties weerbaarder maken. Deze aanpak staat bekend als genetic rescue. Voor de Borneose olifant zien de onderzoekers dit als een mogelijke beheermaatregel. Daarbij spelen ecologische, praktische en ethische aspecten een belangrijke rol.

"Voor de Borneose olifant zou dat in de toekomst een mogelijke beheermaatregel kunnen zijn om de negatieve gevolgen van inteelt te verminderen," zegt mede-auteur Benoit Goossens, directeur van het Danau Girang Field Centre in Sabah op Maleisisch Borneo en hoogleraar aan Cardiff University. "Tegelijkertijd vraagt zo'n ingreep om een zorgvuldige afweging. Je wilt bijvoorbeeld voorkomen dat lokale genetische aanpassingen aan de leefomgeving verloren gaan. Daarom is vervolgonderzoek nodig voordat zulke maatregelen verantwoord kunnen worden toegepast."

De studie maakt deel uit van een door NWO gefinancierd onderzoeksproject onder leiding van Mirte Bosse (Wageningen University & Research en Vrije Universiteit Amsterdam) en is uitgevoerd in samenwerking met internationale onderzoekspartners.