Dr. André KochPostdoktorand Herpetologie
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Phylogeographie der Bindenwarane von Sulawesi
(Varanus salvator Komplex)
Ökologie und Verbreitung
Mit einer Gesamtlänge von bis über drei Metern gehören die südostasiatischen Bindenwarane zu den größten Echsen im Tierreich. Aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Lebensräume und ihrem guten Schwimmvermögen besiedeln sie das größte Verbreitungsgebiet aller Warane. Es umfasst Sri Lanka im Westen, das südostasiatische Festland bis China im Norden, die Großen und Kleinen Sunda Inseln sowie die Philippinen und Sulawesi im Osten. Vor allem auf den ozeanischen Inseln östlich des Sundaschelfs (der Begrenzung des eurasischen Kontinentalsockels), wo große fleischfressende Säugetiere fehlen, zählen Bindenwarane aufgrund ihrer Größe und karnivoren Lebensweise zu den Topräubern und erfüllen somit eine wichtige ökologische Schlüsselfunktion in vielen Habitaten.
Ein Bindenwaran von Tanahjampea Island, Südwest Sulawesi.
Systematik der Bindenwarane
Innerhalb ihres weiten Verbreitungsgebietes, das zahlreiche Inseln Südostasiens einschließt, haben Bindenwarane eine ganze Reihe unterschiedlicher Formen entwickelt. Wurden bis vor kurzem noch acht Unterarten von
V. salvator anerkannt, so konnten vier dieser Subspezies als Ergebnis der Diplomarbeit, die im Vorfeld dieses Projektes stattfand, aufgrund morphologischer Differenzierungen in den Artstatus erhoben werden. Dies betrifft die drei philippinischen Arten
V. cumingi, V. marmoratus und
V. nuchalis, sowie
V. togianus von Sulawesi. Dieser erste Teil einer umfassenden Revision des Bindenwarankomplexes wurde bereits publiziert [
Koch et al. 2007, in Horn, H.-G., W. Böhme & U. Krebs (Hrsg.): Advances in Monitor Research III, Mertensiella 16].
Anstoß für das Promotionsprojekt war der Umstand, dass bei besagter Diplomarbeit eine ungewöhnliche Vielfalt unterschiedlicher Farbmuster für die sulawesischen Bindenwarane nachgewiesen werden konnte. Denn während im gesamten Verbreitungsgebiet jede Insel oder Region nur von einer Art oder Unterart bewohnt wird, variieren die Bindenwarane auf Sulawesi erheblich in ihrem Farbmuster von ganz schwarzen über gesprenkelte bis hin zu relativ typisch gezeichneten Formen.
Kontrastreich gezeichneter Waran auf Kalaotoa Island.
Sulawesi - Insel zwischen zwei Welten
Sulawesi, das frühere Celebes, ist gleich in mehrerer Hinsicht außergewöhnlich. Zum einen befindet sich die Insel mit ihrer auffälligen K-Form im Zentrum der indonesischen Inselwelt, so dass ein Austausch mit umliegenden Inseln/-gruppen vor allem während niedrigerer Meeresspiegelstände als Folge globaler Eiszeiten im Pleistozän ermöglicht wurde. Aufgrund seiner Lage zwischen den asiatischen (orientalischen) und australischen Landmassen, die sich ganz erheblich in der Zusammensetzung ihrer Tier- und Pflanzenwelt unterscheiden, stellt Sulawesi gemeinsam mit den Inselgruppen der Molukken und der Kleinen Sunda Inseln eine biogeographische Übergangszone dar, die zu Ehren des britischen Biogeographen und Evolutionsbiologen Alfred R. Wallace als Wallacea bezeichnet wird.
Andererseits besteht Sulawesi aus drei bzw. vier Mikrokontinentalplatten unterschiedlichen geologischen Ursprungs, die sich erst vor etwa fünf Millionen Jahren zu ihrer heutigen Form und Lage zusammenfügten. Dies erklärt den charakteristischen Umriss Sulawesis, bestehend aus vier langgestreckten Halbinseln. Nach der Fusion der verschiedenen Ursprungsinseln zu einer Landmasse kam es während pleistozäner Warmphasen infolge steigender Meeresspiegel (bedingt durch das Abschmelzen der polnahen Gletscher) in periodischen Abständen zu einer Überschwemmung tiefer gelegener Regionen, was zu einer (erneuten) Fragmentierung von Sulawesi führte. Aus einer großen Insel wurde somit zumindest zeitweise ein kleines Archipel. Durch diesen klimatisch gesteuerten Prozess wurden die Tierpopulationen auf den jeweiligen Inselfragmenten geographisch separiert, so dass sie sich unabhängig von einander entwickeln konnten. Darüber hinaus gehen Geologen davon aus, dass Sulawesi seit über 40 Millionen Jahren keinen Kontakt mehr mit Südostasien hatte. Tiefe Meeresgräben umgeben die ozeanische Insel. Diese sehr lange Periode in geographischer Isolation ist der Grund für zwei wesentliche Eigenschaften der Fauna und Flora von Sulawesi: einerseits ist die Tier- und Pflanzenwelt Sulawesis im Vergleich zu umliegenden Inseln wie etwa Borneo wesentlich artenärmer; andererseits setzt sie sich aus vielen Arten zusammen, die ausschließlich auf Sulawesi vorkommen, also dort endemisch sind. Selbiges trifft auch auf die Bindenwarane von Sulawesi zu.
Ein ausgewachsener Waran und ich, Nord Sulawesi.
Die Feldarbeit trägt Früchte
Um Gewebeproben und morphologische Daten zu sammeln, wurden in enger Kooperation mit dem Zoologischen Museum in Bogor auf Java zwei Expeditionen in den Jahren 2005 und 2006 durchgeführt. Zusammen mit Evy Arida, der offiziellen Kooperationspartnerin des Projektes, wurden während der mehrere Monate andauernden Feldarbeit Sulawesi und einige vorgelagerte Inseln bereist. Eine weitere Exkursion fand im September 2007 statt. Auf diese Weise konnten mehrere bis dato unbekannte Bindenwaranformen entdeckt werden.
Im Herbst 2007 wurde eine Pressemitteilung über das Projekt veröffentlicht, um über die Entdeckung von fünf neuen Formen von Bindenwaranen im Gebiet um Sulawesi zu berichten. Entsprechende Zeitungsartikel erschienen in der lokalen Tagespresse und in Indonesien. Daneben fanden zwei Interviewsmit Journalisten der Deutschen Welle (DW) und des Deutschlandfunks (DLF) statt, die bundesweit und ebenfalls in Indonesien ausgestrahlt wurden.
Varanus togianus, ein Endemit der Togian Islands, Zentral Sulawesi.
AFLPS - ein neuer methodischer Ansatz
Um die Verwandtschaftsbeziehungen der nahverwandten Bindenwarane auf Sulawesi zu entschlüsseln, wurde die AFLP (
Amplifizierter
Fragment-
Längen
Polymorphismus) Technik erstmals bei Waranen angewendet und etabliert. Dieses molekulargenetische Fingerprintingverfahren generiert in zwei sukzessiven Laborschritten eine Vielzahl unterschiedlich langer Fragmente des Warangenoms. Im Gegensatz zur gängigen Genfragmentsequenzierung, wird nicht die Basenabfolge eines oder weniger Gene verglichen, sondern das Vorhandensein oder Fehlen vieler unterschiedlich langer, anonymer (also nicht sequenzierter) DNA-Fragmente in einer 1/0 Matrix analysiert. Der Vorteil der AFLP Methode liegt in den vergleichsweise geringen Laborkosten und der wesentlich höheren Anzahl von Genfragmenten, die ausgewertet werden können (in unserem Fall über 300).
Ein Bindenwaran aus Palu, Zentral Sulawesi.
Unerwartete Vielfalt der sulawesischen Bindenwarane
Als vorläufiges Ergebnis der genetischen und morphologischen Analysen stellte sich heraus, dass Sulawesi zumindest von zwei unterschiedlichen Entwicklungslinien des Bindenwarans bewohnt wird. Dabei grenzt sich die Population der Nordhalbinsel (Minahassa) einschließlich derer der weiter nördlich gelegenen Insel Sangihe von den übrigen Populationen Sulawesis ab. Außerdem bilden die Bindenwarane der drei kleinen Inseln Kayuadi, Tanahjampea und Kalaotoa (zwischen der Südwesthalbinsel und Flores, Kleine Sunda Inseln, gelegen) eine eigenständige Abstammungslinie, die zwei ganz außergewöhnliche Farbmuster hervorgebraucht hat. Denn während die Warane von Tanahjampea anstatt der typischen Fleckenquerreihen eine helle Querbänderung aufweisen, besitzen die Echsen auf Kalaotoa eine sehr deutliche Musterung aus Ozellen (siehe Bilder).
Trotz ihres guten Schwimmvermögens scheinen tiefe Meeresengen und starke Meeresströmungen eine Vermischung der unterschiedlichen Waranpopulationen zumindest gegenwärtig zu unterbinden. Die Neubeschreibungen dieser bisher nicht bekannten Bindenwaranarten und -unterarten befindet sich in Vorbereitung. Der eigenständige taxonomische Status vor allem der kleinen Inselpopulationen ist entscheidend für zukünftige Schutzmaßnahmen der indonesischen Regierung, da die attraktiv gezeichneten Warane von Sulawesi für den Lebendtierhandel von großem Interesse sind. Die gesetzliche Regulation der kommerziellen Ausbeutung ist daher unerlässlich.
Kooperationspartner & Sponsoren
Finanzielle Förderung erhielt die Arbeit durch ein Promotionsstipendium des Evangelischen Studienwerks e.V. Villigst. Weitere Mittel wurden von der Deutschen Gesellschaft für Herpetologie und Terrarienkunde, der Linnean Society of London und der Systematics Association zur Verfügung gestellt. Reisemittel für Tagungen stammen zudem vom Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) und der Alexander Koenig Gesellschaft.
Finanzielle Förderung erhielt die Arbeit durch ein Promotionsstipendium des Evangelischen Studienwerks e.V. Villigst. Weitere Mittel wurden von der Deutschen Gesellschaft für Herpetologie und Terrarienkunde, der Linnean Society of London und der Systematics Association zur Verfügung gestellt. Reisemittel für Tagungen stammen zudem vom Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) und der Alexander Koenig Gesellschaft.
Offizielle Kooperationspartnerin des Projektes ist Evy Arida from Zoologischen Museum in Bogor (MZB), Java. Für die unterschiedlichen Teilprojekte (d. h. "Die Herpetofauna von Sulawesi und Südostasien" und "Systematik und Phylogeographie indo-australischer Warane") besteht eine enge Zusammenarbeit mit nationalen wie internationalen Kooperationspartnern:
Thomas Ziegler (Zoo Köln), Andreas Schmitz (Muséum d'Histoire naturelle Genf, Schweiz), Jimmy McGuire (Museum of Vertebrate Zoology, Berkeley, USA), Djoko T. Iskandar (Institut Teknologi Bandung, Indonesien), Mark Auliya (TRAFFIC Southeast Asia, Selangor, Malaysien), Maren Gaulke (München), Amir Hamidy (Museum Zoologicum Bogoriense, Cibinong, Indonesien), Awal Riyanto (Museum Zoologicum Bogoriense, Cibinong, Indonesien), Nguyen Quang Truong (Vietnamese Academy of Science and Technology, Hanoi, Vietnam) sowie Onâ Maiocco und Aurélien Miralles (beide Muséum national d'Histoire naturelle Paris, Frankreich).
