Problemen van soortbehoud

Dierentuinen streven dat doel na, onder andere door met die diersoorten te fokken. Dat wil zeggen dat er zorgvuldig wordt getracht die dieren in optimale condities te brengen om zich voort te planten. Ook wordt er op gelet dat de zich voortplantende ouders onverwant zijn, of althans zo min mogelijk verwant. Er wordt geprobeerd alle gezonde dieren van de totale dierentuinpopulatie (in Nederland, in Europa of in de wereld) mee te laten doen in het fokprogramma en te voorkomen dat enkele dieren veel meer nakomelingen krijgen dan andere. Af en toe komt er 'vers bloed' in de dierentuinpopulatie doordat de douane dieren in beslag neemt en bij dierentuinen onderbrengt. Als vers bloed dringend noodzakelijk is in de dierentuinpopulatie, terwijl er geen dieren onderschept worden, is het denkbaar dat er in nauw overleg met natuurbeschermingsorganisaties enkele dieren uit het wild gevangen worden. Zo komen er af en toe een of twee neushoorns uit Nepal de populatie in gevangenschap versterken. Soms worden de dieren daarna weer teruggezet, soms niet, soms ook wordt alleen sperma afgenomen. Waarom gebeurt dat eigenlijk? Om dat te verduidelijken is het nodig iets te weten van 'hoe populaties werken'. Ik zal proberen hiervan in het kort zoveel uit de doeken te doen als nodig is om de rest van het verhaal te kunnen begrijpen.

Genen

Zoals vrij algemeen bekend is, heeft elk dier een heleboel erfelijke eigenschappen, die als code opgeslagen liggen in elke celkern. De code voor elke eigenschap heet een gen. En al die genen zijn in elke celkern in tweevoud aanwezig. Elke cel heeft dus een dubbel stel genen. Nu zijn die twee genen wel vrijwel gelijk maar meestal niet exact gelijk. Het tweetal genen kan dus een eigenschap (haarkleur, karakter, enzovoort) op twee manieren gestalte geven (blond/bruin of rustig/fel, om het maar even heel eenvoudig voor te stellen). Meestal echter overheerst een van deze twee genen en merken we weinig van 'strijd' tussen twee genen.

Een heleboel dieren van één soort die onderling contact hebben en uit elkaar partners kiezen om zich mee voort te planten noemen we een populatie. Heeft een enkel dier dus voor elke eigenschap twee genen, een populatie kan voor elke eigenschap een heleboel genen hebben. Al die genen van een populatie bij elkaar noemen we een 'genenpool' (dat betekent zoiets als 'een gemeenschappelijk bezit aan genen'). De genenpool van een populatie is een rijk bezit. Er kunnen codes bij zitten voor resistentie tegen ziektes, of voor kracht, of voor bestand-zijn-tegen-honger. Niet alle dieren uit de populatie hebben alle eigenschappen, maar er zijn er altijd wel enkele die zo'n eigenschap hebben. Zij hebben een grotere overlevingskans als de hele populatie onder druk komt te staan. Een bekend voorbeeld is resistentie tegen myxomatose bij konijnen. Niet veel konijnen kunnen tegen deze ziekte, maar als de epidemie komt, overleven er net genoeg konijnen om daarna weer een nieuwe populatie op te bouwen.

Variatie

In een kleine populatie is de variatie in de genenpool ook klein. Een kleine populatie is in principe dus kwetsbaarder dan een grote. Wanneer dieren zich voortplanten, gebeurt er iets merkwaardigs met de voortplantingscellen: Het aantal genen halveert! Dat is nodig opdat bij de versmelting van zaadcel en eicel weer een cel ontstaat met het normale, dubbele aantal genen. Het bijzondere is, dat er bij het halveren van het genenaantal niet te voorspellen is welke genen in welke combinaties in de nakomelingen terecht zullen komen. Als een dier maar één nakomeling krijgt, gaat dus de helft van zijn genen verloren voor de volgende generaties. En als hij twee nakomelingen krijgt, is het onwaarschijnlijk dat de tweede nakomeling nu net die genen krijgt die de eerste niet had. Dus ook bij twee nakomelingen gaan er nogal wat genen verloren. Hoe minder nakomelingen, hoe meer genen verloren gaan voor de volgende generatie. In een grote populatie is dat niet zo'n probleem, want daar lopen vast nog wel meer dieren rond die de genen hebben, die bij dat ene dier verloren gaan. Als die andere zich voortplanten, is de kans groot dat 'de genenpool toch goed gevuld blijft'. Toch zal in opeenvolgende generaties (vooral bij kleinere populaties) de genenpool verarmen. Weliswaar treden er af en toe mutaties (=veranderingen) op in de genen waardoor geheel nieuwe codes ontstaan (bijvoorbeeld reuzengroei, of - minder spectaculair - iets betere ogen). Die nieuwe genen houden het verlies aan genen in grote populaties wel in evenwicht. Het verdwijnen en verschijnen van genen in populaties is ook dringend nodig; het maakt dat de populatie kan veranderen als de omstandigheden zich wijzigen. Een veranderend klimaat bijvoorbeeld kan over de eeuwen heen veroorzaken dat de populatie zich aanpast. Dit mechanisme maakt op de zeer lange duur zelfs nieuwe soorten. Een nieuwe soort is eigenlijk niets anders dan een erg ver doorveranderde populatie.

Genen behouden

En nu willen we in dierentuinen 'de soorten behouden'. Daarbij lopen we tegen grote problemen aan. Hierboven schreef ik dat dierentuinen hun best doen de omstandigheden voor voortplanting optimaal te maken. De dieren worden met allerlei zorg omringd. Voor een groot aantal soorten geldt inmiddels dat eenmaal geboren jongen goede kans hebben te blijven leven. Die soorten nemen dus in dierentuinen in aantal toe, tenzij we kunstmatig de voortplanting beperken. Voor andere soorten is het nog niet gelukt de omstandigheden optimaal te maken. En als het ons niet snel lukt de omstandigheden te optimaliseren zal de dierentuinpopulatie van die soorten uitsterven! In het wild is de situatie anders. Daar worden, gemiddeld over de populatie, net zoveel jongen groot als er ouderdieren zijn; per ouderpaar dus gemiddeld twee jongen. Er zijn daar mechanismen werkzaam die ervoor zorgen dat een populatie niet gemakkelijk uit zijn krachten groeit, maar ook niet zomaar uitsterft (tenzij de mens ingrijpt) 'Optimaal' is in het wild dus iets anders dan in de dierentuin. Een voorbeeld: In het wild heeft een gorilla die uitstekend voor haar jongen zorgt, de meeste kans dat ze ook volwassen worden. De eigenschap 'goed voor je jongen zorgen' is een belangrijke eigenschap om te behouden in de genenpool. In dierentuinen kwam het echter regelmatig voor dat een gorillamoeder die haar jongen kort na de geboorte in de steek liet, al snel weer zwanger raakte van de volgende. De dierentuin liet die jonge dieren echt niet dood gaan, maar bracht ze met de fles groot. Het voortplantingssucces van deze moeder was dus zeer groot, terwijl ze in de natuur misschien geen enkel jong tot volwassenheid zou hebben gebracht.

Wat ik maar zeggen wil, is dat in dierentuinen nogal sterk afwijkende omstandigheden heersen; dat we misschien wel bezig zijn een heel andere genenpool te creëren dan in een wilde populatie. Als we dit lang genoeg volhielden, zouden we op den duur een nieuwe soort maken

Genenpool verarmt

Heel wat diersoorten planten zich in dierentuinen niet zo gemakkelijk voort als we wel zouden willen. Bij olifanten en ijsberen mogen we blij zijn als er weer eens een jong is. Bij de Blijdorp-olifanten is dat jong tot nu toe steeds (3x) van Irma en Ramon geweest. Hun genen zijn dus wel redelijk doorgegeven aan de volgende generatie. Maar van een 'goed gevulde genenpool' is nog geen sprake! Onze Amoerpanters hebben het heel goed gedaan; keer op keer wierp moeder panter een nest jongen. Maar vrijwel alle Amoerpanters in alle dierentuinen in de wereld zijn afkomstig van drie uit het wild gevangen dieren, plus een panter die waarschijnlijk niet uit het Amoergebied afkomstig was. Aangezien mutaties nogal zeldzaam zijn, is dus de variatie in de genenpool van de 100 Amoerpanters in gevangenschap waarschijnlijk kleiner dan die van die vier stamouders samen! 

Populatie verzwakt

We kunnen proberen zoveel mogelijk rekening te houden met voorspelbare problemen. Maar soms is de variatie na vele generaties dierentuindieren zo klein dat er echt sprake is van inteelt, oftewel verzwakking van de populatie. Het betreft dan helaas vaak juist zeldzame diersoorten. Dat zijn soms de soorten waarvan ook de uitgangspopulatie al klein was. Of het zijn diersoorten waarvan al tientallen jaren geen 'vers bloed' meer uit het wild gehaald is. Deze inteeltsoorten zijn vaak tevens de soorten waarvan we juist zo graag willen dat dierentuinen ze kunnen behouden als zij in het wild dreigen uit te sterven. Immers: dierentuinen willen graag 'Ark van Noach' zijn, in de hoop dat toekomstige generaties mensen verstandiger met hun natuur om zullen gaan. Onze dieren zouden dan weer terug kunnen naar hun natuurlijk biotoop.

Nee, die kans is klein. De genenpool verandert en de variatie verkleint. Blijdorp heeft dat aan de hand gehad met de witstaartgnoes. Die groep was genetisch zo verzwakt, dat we verbaasd stonden dat het laatste jong bleef leven (nu zijn er in Blijdorp geen witstaartgnoes meer). Ook bij de damagazellen is de variatie in de genenpool erg klein. Er zijn praktisch geen onverwante dieren meer te vinden in dierentuinen. En in het wild is het dier vrijwel uitgestorven.

Reddingsacties

Tegen de tijd dat een soort ook in het wild het punt van uitsterven nadert, worden er soms door een of enkele dierentuinen, in samenwerking met andere natuurbeschermingsorganisaties, reddingsacties op touw gezet. In die gevallen kunnen we tegenwoordig grijpen naar kunstmiddelen uit de veeteelt. Van de laatste exemplaren wordt bijvoorbeeld sperma ingevroren, of eicellen, en eventueel embryo's. Via IVF (in vitro fertilisatie) kunnen eicellen bevrucht worden. De zeldzame embryo's kunnen geïmplanteerd worden in draagmoeders van sterk verwante soorten. Lopen er nog enkele (te kleine) populaties rond, dan kan het sperma van de ene populatie gebruikt worden om vrouwtjes van een andere populatie kunstmatig te insemineren. En zo kan met kunst- en vliegwerk de totale populatie van de soort worden opgekrikt tot een weer redelijke hoeveelheid dieren. Dat is bijvoorbeeld gebeurd met de Przewalskipaarden. De genetische variatie van die opgekrikte populatie is overigens niet groter dan die van de uitgangspopulatie! Zo'n geringe genetische variatie hoéft niet erg te zijn. De variatie in erfelijke eigenschappen binnen de totale populatie jachtluipaarden is bijvoorbeeld heel klein. Een theorie daarvoor is, dat in een grijs verleden de jachtluipaarden vrijwel uitgestorven waren; er waren nog maar een paar dieren over. En die zouden de stamouders zijn van alle nu levende cheetahs, waardoor die genetisch allemaal sprekend op elkaar lijken. We zijn er niet bij geweest, maar het zóu zo gebeurd kunnen zijn. Zo'n verschijnsel noemen we een 'genetische flessenhals'.

Ontsnapping

En dan is er in sommige gevallen nog een achterdeurtje, dat echter tot het laatst wordt dichtgehouden Hierboven beschreef ik dat populaties die lang genoeg van elkaar gescheiden zijn, kunnen veranderen in verschillende soorten. Maar voordat het zover is, is er sprake van ondersoorten. Van de tijger bestaan er verschillende ondersoorten, evenals van het penseelzwijn, en van de koolmees. Een enorm aantal diersoorten bestaat eigenlijk telkens uit enkele tot tientallen ondersoorten.

Er is een geleidelijke overgang van het begrip 'populatie' naar het begrip 'soort'. Twee soorten kunnen niet vermengen; als er door kruising al nakomelingen komen, zijn die meestal steriel of anderszins niet in staat tot voortplanting (denk aan de muilezel!) Maar twee ondersoorten die nog niet te zeer van elkaar verschillen, kunnen vaak wél gezonde nakomelingen krijgen. En nog beter gaat het met geografische rassen van één soort; die verschillen onderling weer minder dan ondersoorten. Biologen hebben een geweldige hekel aan dit vermengen; zij vinden dat ondersoorten raszuiver moeten blijven.

Genen mengen

Maar als een ondersoort dreigt uit te sterven wegens de te kleine variatie in de genenpool laten we uiteindelijk die principes varen. Wanneer je de resterende exemplaren van die ondersoort bijtijds kruist met een andere ondersoort blijven zijn genen althans grotendeels behouden; niet raszuiver maar toch... Wat eenmaal is uitgestorven krijg je in elk geval nooit meer terug. Nu is weliswaar de ondersoort uitgestorven maar zijn genen leven voort. Iets dergelijks is gebeurd met de Europese wisenten. De nu levende exemplaren zijn niet helemaal raszuiver. Er waren ooit twee ondersoorten (de laaglandwisent en de bergwisent) die inmiddels vermengd zijn geraakt.

Mocht ooit de Ark nog eens aan de grond lopen, en mochten de 'bastaarden' uit de dierentuinen worden teruggezet in de natuur, dan zal diezelfde natuur weer aan het selecteren gaan en zal er na verloop van tijd weer een ondersoort zijn ontstaan waarin misschien veel genen uit de oorspronkelijke genenpool terug te vinden zijn. Maar in elk geval zijn die genen er dan tenminste nog!