Ökologische Forschung
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    Genetische Vernetzung von Spechtpopulationen

    Die Dispersionsfähigkeiten von Spechten gelten als vergleichsweise schlecht ausgeprägt. Dies gilt insbesondere für den auf eichenreiche Wälder angewiesenen Mittelspecht. Mit genetischen Methoden untersuchen wir, ob Populationen dieses extremen Habitatspezialisten voneinander isoliert sind und vergleichen die Befunde mit dem weit verbreiteten Buntspecht.

    Ziele

    Viele Tier- und Pflanzenarten weisen heute aufgrund der anhaltenden Zerstörung ihrer Habitate eine fragmentierte Verbreitung auf. Inwieweit der Austausch von Individuen zwischen den oft kleinen, lokalen Populationen in den einzelnen Fragmenten heute noch funktioniert, ist für viele Arten unbekannt, jedoch für den Schutz und die Förderung von bedrohten Arten wichtig. Zahlreiche Studien belegen, dass die genetische Diversität in kleinen Lokalpopulationen im Vergleich zu grösseren Populationen reduziert ist. Geringe genetische Diversität kann einerseits die Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Umweltbedingungen beeinträchtigen, andererseits das Risiko von Paarungen nahe verwandter Individuen und deren negative Konsequenzen für die individuelle Fitness (Inzuchtdepression) erhöhen. Beide Mechanismen können die langfristige Erhaltung kleiner Populationen beeinträchtigen.

    Der Mittelspecht ist eine von 50 Prioritätsarten des Programms Artenförderung Vögel Schweiz, das die Schweizerische Vogelwarte und der Schweizer Vogelschutz SVS/BirdLife Schweiz mit Unterstützung des Bundesamts für Umwelt BAFU durchführen. Gemäss dem 2008 publizierten nationalen Aktionsplan Mittelspecht Schweiz stellt die Frage hinsichtlich der Ausbreitungsfähigkeit des Mittelspechts, und somit der Vernetzung seiner Populationen, eine der grössten Wissenslücken dar. Das vorliegende Projekt möchte diese Wissenslücke durch eine Studie über die Populationsgenetik von Mittel- und Buntspecht schliessen und so die Voraussetzungen für die optimale Förderung des Mittelspechts, beispielsweise durch eine räumlich sinnvolle Neuanlage von Eichenwäldern, schaffen.

    Das Projekt verfolgt folgende Ziele:

    • Quantifizierung der Dispersionsfähigkeiten von Mittel- und Buntspecht und dadurch der Vernetzung von Spechtpopulationen
    • Ermittlung der genetischen Diversität von Mittel- und Buntspechtpopulationen
    • Schliessen von Wissenslücken gemäss Aktionsplan Mittelspecht Schweiz
    • Gewinnen von Erkenntnissen für die Anlage von neuen Eichenflächen

    Vorgehen

    Die Untersuchung wird in Kantonen durchgeführt, welche gemäss dem Aktionsplan Mittelspecht Schweiz bedeutende Mittelspecht-Populationen aufweisen. Dies sind die Kantone Basel-Landschaft, Neuenburg, Thurgau, Zürich und gemäss neuerer Kartierungen Aargau und Schaffhausen. Von 2009–2011 sollen in diesen Kantonen in eichenreichen Wäldern mit guten Mittelspechtvorkommen Proben für die genetischen Analysen gesammelt werden.

    Reviere und Bruthöhlen werden in den Monaten April und Mai gesucht. Von zwei Nestlingen pro Brut wird eine kleine Blutprobe für die genetischen Analysen entnommen. Insgesamt sollen pro Population je 20 Bruten von Mittel- und Buntspecht untersucht werden.

    Das Erklettern der Brutbäume erfolgt durch professionelle Baumkletterer.

    Die Blutproben werden in Zusammenarbeit mit Prof. Lukas Keller vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich analysiert. Die genetischen Analysen erfolgen mit 12 existierenden Mikrosatelliten für den Mittelspecht (sowie 6 weiteren Mikrosatelliten des Weissrückenspechts) und erlauben die Quantifizierung der genetischen Diversität, der genetischen Differenzierung sowie der Vernetzung der Populationen.

    Bedeutung

    Der Mittelspecht ist in der Schweiz und weiten Teilen Europas gefährdet. Das vorliegende Projekt schliesst eine Wissenslücke, die für den Schutz und die Förderung der Art von grosser Bedeutung ist. Das Schliessen dieser Wissenslücke bildet eine wichtige Voraussetzung für die Umsetzung des Artenförderungsprogramms Mittelspecht, welche unverzüglich in Angriff genommen werden muss, damit die wenigen grossen Populationen erhalten werden können. Zudem sind Kenntnisse über die Konnektivität von Mittelspechtpopulationen wichtig, um abschätzen zu können, welche Eichenwälder wieder besiedelt und wo neue Eichenbestände begründet werden können. Die Erhaltung bestehender alter Eichenwälder und die Erhöhung der Vernetzung sind für das längerfristige Überleben dieser hochspezialisierten Art in der Schweiz notwendig. 

    Ergebnisse

    Die Probensammlung im Pilotjahr 2009 verlief sehr erfolgreich. Insgesamt wurden in zwei Wäldern 39 Buntspecht- und 32 Mittelspechthöhlen beprobt. Im Niderholz, Kanton Zürich, waren es 19 Buntspecht- und 16 Mittelspechthöhlen, im Tägerwilerwald, Kanton Thurgau, 20 Buntspecht- und 16 Mittelspechthöhlen. Erste Analysen zeigen, dass die Mittelspechtpopulationen der gut 40 km auseinander liegenden Wälder genetisch signifikant unterschiedlich, die Buntspechtpopulationen hingegen praktisch identisch sind.

    Weitere Informationen sind im Zeitungsartikel der Schweizer Familie vom 23. Juni 2011 zu finden.

    Projektleitung

    Gilberto Pasinelli

    Partner

    Lukas Keller & Glauco Camenisch, Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich
    Das Baumteam
    Baumwerker
    Woodtli Baumpflege Ost AG

    Donatoren

    Basler Stiftung für biologische Forschung
    Fachstelle Naturschutz Kanton Zürich
    Forstamt Thurgau

    Hilfsfonds für die Schweizerische Vogelwarte Sempach
    Natur- und Vogelschutz Möhlin
    Swisslos-Fonds des Kantons Aargau
    Swisslos-Fonds des Kantons Basel-Landschaft