Ein kurioser Fund aus dem sibirischen Permafrost verändert das Bild vom Ende der Wollnashörner. Im Magen eines mumifizierten Wolfswelpen entdeckten Forscher 14.400 Jahre altes Muskelgewebe eines Wollnashorns und entzifferten daraus ein vollständiges Genom in hoher Qualität. Die Auswertung zeigt weder Inzucht noch einen schleichenden Niedergang der Population, obwohl die Art nur wenige Jahrhunderte später ausstarb. Das Aussterben der Eiszeitriesen kam demnach überraschend schnell und ging wohl auf die rasche Klimaerwärmung zurück.
Das Wollnashorn Coelodonta antiquitatis gehörte neben dem Mammut zu den bekanntesten Großtieren der eiszeitlichen Mammutsteppe, die sich über weite Teile Eurasiens erstreckte. Der massige Pflanzenfresser trug ein dichtes Zottelfell und nutzte sein mächtiges vorderes Horn vermutlich, um Gräser unter flachem Schnee freizulegen. Vor etwa 14.000 Jahren verschwand die Art für immer, und seither streiten Fachleute über die Ursache. Zwei Erklärungen konkurrieren seit Jahrzehnten, nämlich die Bejagung durch den modernen Menschen, der Nordostsibirien lange vor dem Aussterben erreichte, und der rasche Klimawandel am Ende der letzten Kaltzeit, der die trockene Steppe in schneereiche, verbuschte Landschaften verwandelte und den Spezialisten die Nahrungsgrundlage entzog.
Um solche Fragen zu klären, vergleichen Genetiker Erbgut derselben Art aus verschiedenen Epochen, denn schrumpfende Populationen hinterlassen typische Spuren im Genom, etwa sinkende Vielfalt und lange identische Erbgutabschnitte als Folge von Inzucht. Das Problem ist das Material, denn hochwertige Proben aus der Zeit unmittelbar vor einem Aussterbeereignis sind extrem selten. Genau hier half der Zufall, denn im Permafrost der sibirischen Region Jakutien war ein eiszeitlicher Wolfswelpe samt Mageninhalt vollständig gefroren erhalten geblieben. Seine letzte Mahlzeit bestand aus dem Fleisch eines Wollnashorns, das damit zu einer der jüngsten bekannten Proben der Art überhaupt wurde und ein einzigartiges Zeitfenster kurz vor dem Ende öffnete.
Ein Team um Forscher des Zentrums für Paläogenetik in Stockholm sequenzierte aus dem Muskelgewebe im Wolfsmagen erstmals das komplette Genom eines Eiszeittiers, das im Magen eines anderen Tiers überdauert hatte. Die Probe ist rund 14.400 Jahre alt und stammt damit aus den letzten Jahrhunderten vor dem Verschwinden der Art. Anschließend verglichen die Wissenschaftler das Erbgut mit zwei älteren Wollnashorn-Genomen aus dem sibirischen Jungpleistozän, wie die im Fachjournal Genome Biology and Evolution erschienene Studie zum Wollnashorn-Genom dokumentiert. Aus den Mustern der genetischen Vielfalt lassen sich Populationsgrößen über Jahrtausende zurückrechnen und direkte Hinweise auf Verwandtenpaarung ablesen.
Das Ergebnis widerspricht der Erwartung eines langen Todeskampfs. Das Genom zeigt keine Anzeichen für einen Rückgang der Populationsgröße und keine genetische Erosion kurz vor dem Aussterben. Auch die für Inzucht typischen langen homozygoten Erbgutabschnitte fehlen weitgehend, was auf eine stabile, ausreichend große Population noch wenige Jahrhunderte vor dem Ende hindeutet. Die Wollnashörner waren demnach bis zuletzt genetisch gesund und keineswegs eine ausgezehrte Restherde. Ihr Verschwinden muss folglich sehr schnell abgelaufen sein, und zwar während der sogenannten Bölling-Alleröd-Warmphase, in der die Temperaturen am Ende der Eiszeit binnen kurzer Zeit deutlich anstiegen. Damit unterscheidet sich ihr Schicksal von dem vieler heute bedrohter Arten, deren Genome den Niedergang lange vorher anzeigen.
Für die Debatte um die Aussterbeursache liefert die Analyse ein gewichtiges Argument. Nach Angaben des beteiligten Evolutionsgenetikers Love Dalén existierte noch 15.000 Jahre nach der Ankunft der ersten Menschen in Nordostsibirien eine lebensfähige Wollnashorn-Population, was gegen die Jagd als Hauptursache spricht und die rasche Klimaerwärmung in den Mittelpunkt rückt, wie auch ein Fachbeitrag zur Genomanalyse zusammenfasst. Die Erwärmung veränderte Vegetation und Schneedecke offenbar so schnell, dass selbst eine große, gesunde Population binnen weniger Jahrhunderte kollabierte. Für die Forschung ist das eine Warnung, denn stabile Bestandszahlen allein garantieren kein Überleben, wenn sich Lebensräume abrupt wandeln.
Über den Einzelfall hinaus etabliert die Arbeit eine neue Strategie, denn sie beweist, dass sich selbst aus Mageninhalten anderer Tiere Erbgut in Spitzenqualität gewinnen lässt. Damit erweitert sich der Kreis möglicher Proben für Schlüsselmomente der Evolutionsgeschichte erheblich, gerade weil Überreste aus der unmittelbaren Endphase einer Art kaum je gefunden werden. Wie wertvoll unscheinbare Sammlungsstücke sein können, zeigte zuletzt ein Museumsstück das sich nach 190 Jahren als unbekannte Tierart herausstellte. Zugleich befeuern solche Genomdaten Projekte, die ausgestorbene Eiszeittiere zurückbringen wollen, denn nach Plänen von Biotechnologen soll das erste lebende Mammut bereits 2028 geboren werden. Das Wollnashorn bleibt vorerst ein Fall für die Paläogenetik, doch sein Erbe ist nun so vollständig gelesen wie nie zuvor.
Genome Biology and Evolution, Genome Shows no Recent Inbreeding in Near-Extinction Woolly Rhinoceros Sample Found in Ancient Wolf's Stomach; doi:10.1093/gbe/evaf239