Shane Campbell-Staton hatte nie vor, auf der Suche nach Elefanten ohne Stoßzähne nach Mosambik zu reisen, aber seltsame Dinge können passieren, wenn man bis 3 Uhr morgens wach bleibt und YouTube-Videos ansieht. („Manchmal kann ein Bruder nicht einschlafen, Ed“, sagte er mir.)
Campbell-Staton kämpfte gegen Schlaflosigkeit und sah sich ein Video über den Gorongosa-Nationalpark an. Der Park war einst Edenic, aber während des Bürgerkriegs in Mosambik von 1977 bis 1992 wurde ein Großteil seiner Tierwelt ausgerottet. Regierungstruppen und Widerstandskämpfer schlachteten 90 Prozent der Elefanten von Gorongosa ab und verkauften ihr Elfenbein, um Waffen und Vorräte zu kaufen. Von Natur aus stoßzahnlose Weibchen, die normalerweise selten sind, überlebten die Keulungen eher; nach dem Krieg war ihre ungewöhnliche Eigenschaft merklich verbreitet.
Campbell-Staton, ein Biologe in Princeton, der sich mit der schnellen Evolution beschäftigt, hatte Fragen. War dies ein dramatisches Beispiel für die natürliche Auslese in Aktion? Warum nur die Weibchen? Welche Gene waren beteiligt? Er schickte seine Fragen beiläufig per E-Mail an einen Kollegen, der Elefanten studiert, und löste dabei versehentlich eine Reihe von E-Mails aus, die seine beiläufige Neugier als ernsthafte Absicht bezeichneten, und wurde bald einer großen Gruppe von Gorongosa-Forschern als “ein Typ, der die genetische Grundlage der Stoßzahnlosigkeit bei Elefanten“, erzählte er mir. Als Reaktion darauf dachte er: Moment mal, das habe ich nicht gesagt! Ich wollte das nicht als Ganzes bezeichnen. Er hatte immer nur mit kleinen Anolis-Eidechsen gearbeitet, aber als einer dieser Forscher ihn nach Gorongosa einlud, sagte er ja.
Dort traf Campbell-Staton Joyce Poole, eine erfahrene Elefantenforscherin und Mitbegründerin der gemeinnützigen Naturschutzorganisation ElephantVoices. Anhand von historischem Videomaterial und modernen Sichtungsaufzeichnungen schätzte Poole, dass der Anteil der Weibchen ohne Stoßzähne von 19 Prozent vor dem Krieg auf 51 Prozent danach gestiegen war. Das Team bestätigte, dass dies eine evolutionäre Reaktion war: Während der Jahre intensiver Elfenbeinwilderei hatten Weibchen ohne Stoßzähne eine fünfmal höhere Überlebenswahrscheinlichkeit als solche mit ihnen. Die Gene hinter dieser Eigenschaft vererbten die Elefanten dann an ihre Nachkommen: Rund 33 Prozent der nach dem Krieg geborenen Weibchen hatten keine Stoßzähne.
Um diese Gene zu identifizieren, sequenzierten Campbell-Staton und sein Kollege Brian Arnold die Genome von 18 Gorongosa-Elefanten und suchten nach DNA-Abschnitten, die sich bei Individuen mit und ohne Stoßzähne unterschieden. Eine Region ragte heraus – ein kleiner Abschnitt des X-Chromosoms, der ein Gen namens AMELX enthält. Bei Säugetieren beeinflusst dieses Gen die Produktion von Zahnschmelz und das Wachstum von Zähnen. Wenn es gestört ist, werden die Zähne abnormal und brüchig. Es machte Sinn, dass ein Fehler in AMELX Elefanten daran hindern könnte, Stoßzähne zu wachsen (die zwar auffällig sind, aber nur sehr große Zähne sind).
Diese Entdeckung erklärte auch, warum nur weibliche afrikanische Elefanten ohne Stoßzähne sind. AMELX ist ein bisschen Spieler mit A-Listen: Seine unmittelbaren Nachbarn enthalten essentielle Gene, ohne die Tiere nicht überleben können. Aber all diese Gene sind so eng gepackt, dass „es schwer ist, sich mit dem einen und dem anderen zu vermischen“, sagte mir Campbell-Staton. Eine Mutation, die die Zähne durch die Deaktivierung von AMELX beeinflusst, könnte möglicherweise das gesamte Tier töten, wenn die benachbarten Gene betroffen sind. Elefantenweibchen können ein solches Risiko tolerieren, weil sie zwei X-Chromosomen haben: Wenn Gene in einer Kopie gestört sind, haben sie ein Backup. Männer haben keinen solchen Luxus: Mit nur einem X-Chromosom erleiden sie die volle fatale Hauptlast jeder Veränderung, die AMELX und die umgebenden Gene stört. Aus diesem Grund wurden (zumindest in Gorongosa) noch nie stoßzahnlose Männchen registriert. Sie überleben einfach nicht.
Andere Gene könnten auch teilweise an der Stoßzahnlosigkeit beteiligt sein, und dem Team ist nicht klar, welche Änderungen an AMELX zu diesem Merkmal geführt haben. Aber Beweise von Menschen deuten darauf hin, dass sie auf dem richtigen Weg sind. Im Jahr 2009 untersuchte ein Team eine 18-jährige Frau, der das gesamte AMELX-Gen und Teile seiner essentiellen Nachbarn fehlten. Unter mehreren Entwicklungsproblemen fehlte der Frau einer ihrer oberen seitlichen Schneidezähne, während der andere extrem klein war. Dies sind genau die gleichen Zähne, die bei Elefanten zu Stoßzähnen wachsen.
Das Team von Campbell-Staton hat „überzeugende Arbeit geleistet und gezeigt, dass sich die Gorongosa-Elefanten als Reaktion auf Wilderei entwickelt haben“, sagte mir Kiyoko Gotanda, Evolutionsbiologin an der Brock University. Normalerweise ist Evolution ein langsamer Prozess, aber er kann mit rasender Geschwindigkeit voranschreiten. Hawaiische Grillen wurden in nur 20 Generationen von laut zu leise, um einer tödlichen parasitären Fliege zu entgehen, die ihre Rufe belauschte. Die Anole-Eidechsen, die Campbell-Staton normalerweise untersucht, hatten größere Zehen und einen festeren Griff, nachdem die Hurrikane Irma und Maria die Karibik heimgesucht hatten, und eine bessere Kältetoleranz, nachdem ein Polarwirbel Texas getroffen hatte. Aber fast alle dieser Beispiele betrafen kleine Kreaturen, die sich schnell vermehren. Es ist unglaublich zu sehen, wie sich die Stoßzahnlosigkeit nach nur 15 Jahren Krieg bei einer „langlebigen, sich langsam vermehrenden Spezies wie dem Elefanten“ entwickelt, sagte mir John Poulsen, ein Tropenökologe an der Duke University.
Andere Länder haben ähnliche Muster gesehen. In Sambias South Luangwa Nationalpark stieg der Anteil der Weibchen ohne Stoßzähne von 1969 bis 1989 von 10 auf 38 Prozent. Im südafrikanischen Addo Nationalpark sind 98 Prozent der Weibchen jetzt ohne Stoßzähne. Diese Trends deuten darauf hin, dass sich selbst große, sich langsam fortpflanzende Kreaturen schnell an den außergewöhnlichen Druck anpassen könnten, der von Menschen ausgeübt wird, die als die „größte evolutionäre Kraft“ gelten, die derzeit aktiv ist. Aber es gibt einen Haken: Die chromosomale Eigenart des Elefanten verhindert, dass Männchen leicht die volle Stoßzahnlosigkeit erreichen (obwohl ihre Stoßzähne schrumpfen können). Und „ironischerweise könnten weniger Weibchen mit Stoßzähnen die Wilderei noch stärker auf die Männchen konzentrieren, als dies ohnehin der Fall ist, was die Fortpflanzung möglicherweise fast stoppt“, sagte Poulsen.
Auch wenn die Entwicklung der Stoßzahnlosigkeit Elefanten irgendwie vor der Wilderei bewahrte, könnte der Verlust ihrer mächtigen Zähne zu anderen Verlusten führen. Stoßzähne sind nicht nur zur Show da. Elefanten verwenden sie als Werkzeuge, um Bäume von der Rinde zu befreien und Mineralien aus dem Boden auszugraben. Rob Pringle, Ökologe in Princeton und einer von Campbell-Statons Kollegen, hat gezeigt, dass diese Verhaltensweisen die Savanne formen. Indem sie Bäume beschädigen, schaffen Elefanten ein Zuhause für Eidechsen; Wenn sie andere Bäume stürzen, öffnen sie Räume für Unterwuchspflanzen. Eine Population von Elefanten ohne Stoßzähne ist besser, als gar keine Elefanten zu haben, aber sie ist funktionell nicht dasselbe wie eine Population von Elefanten. Sie würden sich ändern, und wahrscheinlich auch die Welt um sie herum, und „alles, weil wir ihre Zähne wollen, was einfach absurd klingt, wenn man es sagt“, sagte mir Campbell-Staton.
Er und sein Team planen nun, die Folgen der Stoßzahnlosigkeit zu untersuchen – und ob ihr Anstieg die Ernährung der Elefanten, die Art und Weise, wie sie Nährstoffe über das Land transportieren, und die anderen Pflanzen und Tiere in ihrer Umgebung verändert hat. Auf diese Weise hoffen sie, die ganze Geschichte von Gorongosas zahnlosen Elefanten zu vervollständigen – eine Geschichte, in der die wirtschaftlichen Kräfte, die den Preis von Elfenbein diktieren, und die politische Geschichte, die ein Land in den Krieg treibt, auf eine Handvoll Gene einer einzigen charismatischen Spezies kollidieren , die innerhalb weniger Jahrzehnte ein ganzes Ökosystem umgestalten könnte.