Entweder haben sie es oder sie haben es nicht - Neue Erkenntnisse bei Schlittenhunden

Vor nicht allzu langer Zeit erschien im National Geographic ein Artikel, über neueste Erkenntnisse in der Genetik von Schlittenhunden.

Elisa Shoenberger berichtet im Online-Magazin Inverse von weiteren, darauf aufbauenden Erkenntnissen zur Genetik und zur Verhaltensbiologie von Schlittenhunden.

Ich habe den amerikanischen Originaltext übersetzt und stelle die Übersetzung hier ein. Der Link zum Originalbericht findet sich ebenfalls direkt unter der deutschen Übersetzung.

Paw Patrol

Hunde brauchen diese 7 Eigenschaften, um den ultimativen Ausdauersport zu überleben

"Entweder haben sie es oder sie haben es nicht."

Von Elisa Shoenberger, Inverse

aus dem Amerikanischen von Andreas Fuchs

Jeden Winter erbringt ein Tier eine unglaubliche Ausdauerleistung und läuft Tausende von Kilometer über Eis und Schnee, durch extreme Temperaturen und Wetterbedingungen in unterschiedlichem Gelände.

Und dann könnten sie es wieder tun. Und wieder. Diese Leistungsfähigkeit ist der Beweis für die Kräfte ihrer Spezies, Eigenschaften, die die extremsten menschlichen Athleten auch nur ansatzweise anstreben können – Schlittenhunde.

Die Geschöpfe, die zu Rennen wie dem 1450 Kilometer langen Iditarod oder dem 1600 Kilometer langen Yukon Quest fähig sind, mögen fantastisch oder unnahbar erscheinen, aber viele von uns sind mit ihnen und ihrer Art bestens vertraut. Obwohl der Golden Retriever am Fußende Ihres Bettes nicht viel mehr als einen guten Spaziergang um den Ententeich zu bieten scheint, sind Hunde aus härterem Holz geschnitzt als die meisten Menschen. Und vielleicht ist keine Lebewesen so stark wie die Hunde, die an Schlittenrennen teilnehmen.

Sie laufen über diese großen Entfernungen und ziehen zudem noch einen Menschen, den Schlitten und auch noch riesige Mengen an Ausrüstung hinter sich her.

Wie bei Spitzensportlern schöpfen diese Hunde ihre Kraft aus einer Kombination aus richtigem Training und ihrer Genetik. Was einen Schlittenhund zum Champion macht, hängt nicht nur von seiner Biologie ab, sondern auch von verschiedenen Eigenschaften, die wir am ehesten menschlichen Athleten wie Ultra-Marathonläufern und Iron Man-Teilnehmern zuschreiben.
Schlittenhunde bieten Wissenschaftlern eine einzigartige Gelegenheit, die Biologie von Hunden und Menschen zu verstehen, und wie Gene das Verhalten beeinflussen können und umgekehrt.

Was einen Schlittenhund - von anderen Spezies unterscheidet, kann in diese sieben Schlüsselmerkmale unterteilt werden:

1. Unterschiede in der Temperaturwahrnehmung
2. Die Fähigkeit, die Sauerstoffversorgung des Körpers während Ausdauerläufen sicherzustellen
3. Eine fettsäurereiche Ernährung
4. Sich nicht auf den im Muskel gespeicherten Zucker zu verlassen, um Energie zu gewinnen
5. Trainierbarkeit
6. Kommunikationsfähigkeit
7. Mentale Stärke

Elaine Ostrander ist DI (Distinguished Investigator) des Amerikanischen Gesundheitsministeriums und Mitglied der Abteilung für Krebsgenetik und vergleichende Genomik am „National Institutes of Health“. Sie berichtet Inverse, dass das Zusammenspiel von Genen und Verhalten bei Hunden in einer Hinsicht extremer ist als beim Menschen.
"Im Gegensatz zu Menschen ... erwarten sie bei der Suche nach Verhaltensgenen eine große Anzahl von Genen mit eher geringer Wirkung", sagt sie. "Eines der großartigen Erkenntnis bei der Untersuchung von Hunden ist, dass man eine kleine Anzahl von Genen mit sehr großer Wirkung sieht, weil bei ihnen die genetische Selektion so schwierig und so schnell war."

Die Biologie aufschlüsseln - Wenn sie an einen Schlittenhund denken, stellen sie sich wahrscheinlich einen Alaskan oder Siberian Husky vor. Während die Populärkultur wahrscheinlich mehr mit ihrem mentalen Image zu tun hat, sind diese Hunde möglicherweise mehr biologisch veranlagt, Schlittenhunde zu werden, als beispielsweise der „Standardpudel“.

Untersuchungen legen nahe, dass die zugrundeliegende Biologie den einen Hund besser für die Strapazen dieses Extremsports ausrüsten kann als einen anderen. Ein Teil dafür, warum die Biologie von Schlittenhunden so unterschiedlich ist, kann mit dem historischen Menschen und seinen nachfolgenden Generationen, die in der Arktis lebten, zusammenhängen, da sie sich im Laufe von Tausenden von Jahren auf die biologischen Anpassungen dieser Hunde verlassen haben, um in der rauen arktischen Umgebung zu überleben.

"[Schlittenhunde] sind ein Fall konvergenter Evolution von
arktischen Organismen."

In einer im Juni [2020] in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Studie enthüllten Forscher einige relevante genetische Anpassungen, die wahrscheinlich dazu beigetragen haben, dass Schlittenhunde unter arktischen Bedingungen gediehen. Archäologische Funde - Knochen, Werkzeuge, Schlittentechnik - in Sibirien und auf der russischen Insel Schochow legen nahe, dass Menschen seit etwa 9.500 Jahren Schlittenhunde verwenden. Beim Vergleich des genetischen Materials aus den archäologischen Überresten, mit modernen grönländischen Schlittenhunden und Nichtschlittenhunden stellten die Genetiker fest, dass moderne grönländische Schlittenhunde genetisch unterschiedlicher zu sein scheinen als ihre nicht-Schlittenziehenden Pendants.

Einige genetische Anpassungen, die für die Fähigkeiten der Hunde von entscheidender Bedeutung zu sein scheinen, wurden sowohl bei modernen grönländischen Schlittenhunden als auch bei ihren Verwandten in Schochow gefunden, was auf das enorme Alter dieser biologischen Veränderungen hinweist. Mikkel-Holger S. Sinding, Postdoktorand am Trinity College in Dublin und Mitautor der Veröffentlichung, berichtet Inverse, dass der erste Hinweis auf die unterschiedliche Biologie der Hunde darin lag, das die Forscher zwei Gene fanden, die mit der Wahrnehmung der Temperatur bei Schlittenhunden zusammenhängen.

Während Sinding und seine Kollegen noch analysieren, wie diese Gene den Hunden helfen, der Kälte zu widerstehen, wurde ein ähnliches System bei Wollmammut-Resten gefunden - „ein Fall konvergenter Evolution in arktischen Organismen“, erklärt er. [Anmerkung d. Redaktion:

Die konvergente Evolution findet sich in zahlreichen Beispielen in der Evolution von Tieren. Man versteht darunter das Entwickeln von ähnlichen Eigenschaften bei zwei nicht miteinander verwandten Arten, um mit spezifischen evolutionären Herausforderungen fertig zu werden.]

Der zweite Hinweis fand sich in Form eines Gens, das bei Schlittenhunden gefunden wurde und mit dem „Umgang mit übungsbedingter Hypoxie“ zusammenhängt. Hypoxie ist eine Störung, bei der Teilen des Körpers der für die Funktion erforderliche Sauerstoff entzogen wird. Wenn Sie zu viel Sport treiben, hat Ihr Körper im Wesentlichen Schwierigkeiten, mit dem Sauerstoffbedarf von Muskeln und Organen Schritt zu halten. Dies führt zu Benommenheit, Muskelkrämpfen und anderen negativen Auswirkungen, die wir damit verbinden, dass wir zu hart auf dem Laufband trainiert haben. Für die Hunde ist es eine wichtige Anpassung, sicherzustellen, dass der Körper bei Rennen über 1.000 Meilen eine ausreichende Durchblutung erhält.

Schließlich fand die Studie ein Gen, das sich von modernen grönländischen Schlittenhunden - und nicht von ihren weniger robusten Verwandten - unterscheidet und mit der hohen Aufnahme von Fettsäuren zusammenhängt, die häufig in arktischen Lebensmitteln wie Robben und Fisch vorkommen. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Hunde an eine Ernährung angepasst sind, die die Lebensmittel widerspiegeln, die dem Menschen zur Verfügung stehen, die mit ihnen leben, sagen die Forscher.

Andere Studien haben gezeigt, dass bestimmte Merkmale auch genetische Komponenten haben können.

Heather Huson, außerordentliche Professorin für Tiergenetik an der Cornell University und selbst Sprintmusherin, hat dank der Großzügigkeit von Zwingern, Züchtern und anderen Menschen, die Forschern ihre Türen für die Untersuchung ihrer Tiere öffnen, mehrere Studien an Schlittenhunden und anderen Hunden durchgeführt. In einer Studie über Schlittenhunde aus dem Jahr 2010 untersuchten Huson und ihr Team die Biologie, die mehreren Merkmalen zugrunde liegt: Darunter auch, wie stark die Hunde an ihrem Geschirren gezogen haben, wenn sie am Schlitten befestigt waren.

Wie Huson Inverse erzählt, scheint es eine genetische Komponente zu geben, wie intensiv die Hunde auf dem Trail arbeiten. Sie weist darauf hin, dass wir mit Schlittenhunden oft Zähigkeit und Härte verbinden. Dies sind nicht nur vorteilhafte Eigenschaften - es sind Faktoren, die über Leben und Tod entscheiden, da die Hunde während der Schlittenrennen mit unglaublich schwierigen Bedingungen zu kämpfen haben. Einschließlich einer bestimmten Form von geschichtetem Eis, das als „Overflow“ bekannt ist, sowie Eisbruch und buchstäblich atemraubendem Eisnebel.

Eine Frage der Ausdauer - Aus diesen Genetikstudien und anderen Forschungen geht ein Hauptthema hervor: Die Fähigkeit der Hunde, sich an die Bedürfnisse des Menschen anzupassen, scheint eine entscheidende Rolle für ihre Fähigkeit zu spielen, als Schlittenhund zu bestehen. Unsere Vorfahren züchteten Hunde, um Tiere mit erwünscht Eigenschaften zu bekommen, und moderne Menschen setzen die Praxis fort – egal, ob es sich um einen Schlittenhund oder ein Goldendoodle handelt.

"Es fühlt sich wirklich fast so an, als könnten wir [Hunden] alles, was wir von ihnen wollen, mehr oder weniger aneignen, um unsere Bedürfnisse zu erfüllen", erklärt Ostrander. „[Schlittenhunde sind] ein Fall, in dem sie unsere Bedürfnisse erfüllen mussten. Wir können in dieser [arktischen] Umgebung nicht überleben, ohne diese Bedürfnisse zu erfüllen. “

Genetiker sind nicht die einzigen Wissenschaftler, die auf Schlittenhunde schauen, um Hinweise darauf zu erhalten, wie die Biologie dem Verhalten von Hunden zugrunde liegen kann.

Michael Davis, Professor für Physiologie an der Oklahoma State University und Experte für Veterinärsport, hat jahrelang untersucht, welche Rolle Ernährung und Verdauung für die unglaublichen Fähigkeiten von Schlittenhunden spielen.

Im Jahr 2005 fand sein Team einen „Stoffwechselschalter“, der zu steuern scheint, wie sie Kalorien speziell aus Fett verbrennen. Wenn Hunde zum ersten Mal mit dem Laufen beginnen, entziehen sie den Muskeln Energie aus Glykogen, im Grunde genommen Zucker, der in Muskeln und Leber enthalten ist, aber dann können sie Energie von anderen Stellen außerhalb der Muskeln beziehen. Die Anpassung kann es Schlittenhunden ermöglichen, kilometerweit trotz der Schmerzen oder Belastungen, die sie möglicherweise empfinden, weiterzulaufen.

Enge Bindungen - Während es viele körperliche Anforderungen gibt, was einen Hund zum Mushen bringt, ist die Trainingsfähigkeit auch ein kritischer Teil des Bildes.

Wie Huson es ausdrückt, ist dies nicht verhandelbar: „Hunde müssen trainierbar sein.“ Grundsätzlich ist es nicht möglich, allein über die Zucht, einen Hund zum mushen zu bewegen. Der Genetiker Ostrander weist darauf hin, dass einige Hunde sehr klug sein können, aber kein Interesse daran haben, das zu tun, was Sie [die Menschen] wollen - etwas, mit dem sich viele Tierhalter identifizieren können. Einige Hunde brauchen auch länger, um zu verstehen, was Sie ihnen sagen wollen, sagt sie. Idealerweise finden Sie einen Hund, der sowohl klug genug ist, um trainiert zu werden, als auch daran interessiert ist, Ihre Ziele zu seinen Zielen zu machen.

Deke Naaktgeboren, ein Musher der sowohl das Iditarod als auch das Yukon-Quest gefahren ist, erklärt Inverse, dass Hunde nicht nur die körperliche Fähigkeit zum Rennen haben müssen, sondern auch starke geistige Belastbarkeit für diese Aufgabe.
Ein Hund kann gut 20-30 Kilometer laufen, aber Naaktgeboren möchte sehen, wie der Hund nach 80 Kilometern reagiert. "Sie können [die geistige Härte] ein wenig trainieren, aber“, sagt er, "entscheidend ist: entweder sie haben es oder sie haben es nicht."

Naaktgeboren hat fünf Hunde, die zumindest physisch keinen Unterschied zu normalen Haustier haben, aber er weiß, dass jeder von ihnen jedes Rennen beenden wird, außer bei einer Unfallverletzung.

Ist es also die Natur oder der Umgang, die einen Hund zum Mushen bringt? Aus ihrer Sicht als Wissenschaftlerin und Musherin sagt Huson: „Die Genetik legt den Grundstein. Wenn sie das genetische Potenzial haben, haben sie dann die entsprechende Ausbildung, um dieses genetische Potenzial zu erreichen oder es zu übertreffen? Oder würden sie dieses genetische Potenzial niemals erreichen? “

Es ist eine Kombination von beidem, die einen Schlittenhund erfolgreich macht, sagt sie. In jedem Fall ist eines klar: Wir haben das Glück, diese großartigen Kreaturen als Begleiter zu haben.

Original-Artikel: https://www.inverse.com/science/the-science-behind-sled-dogs