Vielfalt unter der Schale

Methodik

Für die genetischen Analysen wurden im Sommer 2024 insgesamt 421 Muscheln aus 31 verschiedenen Gewässersystemen der Schweiz gesammelt. Die Proben stammen aus Flüssen, Seen und Teichen verschiedener Einzugsgebiete. Die Sammlung erfolgte durch wissenschaftliches Tauchen und Schnorcheln (Fig. 3).

Von jedem Individuum wurde eine kleine Gewebeprobe schonend und ohne letale Beeinträchtigung der Muschel entnommen und im Labor für genetische Analysen aufbereitet. Mithilfe moderner Sequenzierungsmethoden wurden genomweite Daten erhoben, um genetische Unterschiede innerhalb und zwischen den Arten A. anatina und A. cygnea zu identifizieren. Diese Daten ermöglichten den Vergleich von Populationen sowie die Beurteilung ihrer genetischen Vielfalt und potenziellen Vulnerabilität.

Resultate

Die genetischen Analysen zeigen, dass die beiden untersuchten Arten, die Teichmuschel und die Schwanenmuschel, vielerorts gemeinsam vorkommen und ähnliche Lebensräume nutzen. Beide Arten wurden in verschiedenen Seen und Teichen in der Schweiz gefunden, wobei sich ihre Verbreitungsgebiete teilweise überschneiden (Fig. 4). Dennoch unterscheiden sie sich deutlich in ihrer genetischen Struktur. Anodonta anatina weist eine hohe genetische Vielfalt und eine vergleichsweise geringe genetische Differenzierung zwischen Populationen auf. Die genetische Vielfalt ist innerhalb der Art gross. Genetisch ähneln sie sich geografisch nahe gelegene Populationen stärker als weiter entfernte.

Im Gegensatz dazu zeigt A. cygnea eine deutlich geringere genetische Vielfalt (Fig. 5 A–B) und eine stärkere genetische Differenzierung zwischen Populationen (Fig. 5 C). Dies deutet darauf hin, dass ihre Bestände kleiner sind und über längere Zeiträume hinweg stärker voneinander getrennt waren.

Auch in weiteren genetischen Kennwerten zeigt sich ein klares Muster: A. cygnea weist höhere Inzuchtwerte (Fig. 5 E) und kleinere effektive Populationsgrössen (Fig. 5 G) auf als A. anatina. Diese Merkmale deuten auf ein erhöhtes Risiko genetischer Verarmung hin. Gleichzeitig ist die genetische Verwandtschaft innerhalb lokaler Populationen von A. cygnea höher (Fig. 5 D), was auf eine häufigere Fortpflanzung zwischen nah verwandten Individuen hindeutet.

Insgesamt zeigen die Resultate, dass A. anatina genetisch vielfältiger ist und eine geringere genetische Differenzierung zwischen Populationen aufweist, während A. cygnea durch geringere Vielfalt und stärkere genetische Abgrenzung gekennzeichnet ist. Diese Muster stehen im Zusammenhang mit Unterschieden in der Reproduktionsbiologie der beiden Arten und haben wichtige Konsequenzen für ihren Schutz. Besonders für die zwittrige A. cygnea ist die Erhaltung der genetischen Vielfalt entscheidend, um langfristig ihre Anpassungsfähigkeit und das Überleben ihrer Populationen zu sichern.

Fazit

Arten mit geringer genetischer Vielfalt sind verletzlicher gegenüber Umweltveränderungen. Dies gilt auch für die Schwanenmuschel (Anodonta cygnea), deren Populationen in der Schweiz eine deutlich geringere genetische Vielfalt und eine stärkere genetische Differenzierung aufweisen als jene der Teichmuschel (Anodonta anatina). Diese geringere Vielfalt kann die Anpassungsfähigkeit an neue Umweltbedingungen einschränken und das Risiko lokaler Bestandsrückgänge erhöhen, insbesondere angesichts zunehmender Belastungen durch steigende Wassertemperaturen, invasive Arten oder veränderte Abflussregime.

Genetische Daten liefern hier einen entscheidenden Mehrwert: Sie ermöglichen es, gefährdete Populationen frühzeitig zu erkennen und ihre genetische Struktur und Abgrenzung zu beurteilen – eine wichtige Grundlage für gezielte Schutzstrategien. Gerade bei unscheinbaren, morphologisch schwer unterscheidbaren Arten wie Süsswassermuscheln bieten molekulare Methoden einen unverzichtbaren Blick unter die Schale, hin zu den verborgenen Populationsstrukturen, die über das langfristige Überleben von Arten entscheiden.

Die hier gezeigten Ergebnisse von zwei Süsswassermuschelarten unterstreichen damit nicht nur die Notwendigkeit, genetische Informationen in das Gewässermanagement zu integrieren, sondern auch das Potenzial, ähnliche Ansätze künftig auf andere Organismengruppen auszudehnen. Ein genetischer Blickwinkel kann helfen, die biologische Vielfalt in Gewässern und terrestrischen Lebensräumen differenzierter zu erfassen und Populationen mit geringer genetischer Vielfalt oder starker genetischer Abgrenzung zu identifizieren. Dadurch lassen sich Schutz- und Managementmassnahmen gezielter planen, um die Anpassungsfähigkeit und damit die Widerstandskraft von Populationen in Zeiten des Wandels zu stärken.

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