Von Mücken (und Fischen)

Von Neuigkeiten aus der Mückenforschung habe ich erst gestern berichtet (siehe hier), aber es gibt noch viel mehr, was die kleinen Tierchen hergeben (auch wenn es meist nicht so angenehm für die Menschheit ist).
Eine andere Meldung, die ich in meinem Postfach „fand“. Diese beschäftigt sich aber zur Abwechslung nicht mit Mücken, sondern mit Fischen (sieht man davon ab, dass Mücken, bzw. deren Larven zur Nahrung verschiedener Fische gehören, aber das ist nicht Inhalt der entsprechenden Pressemitteilung).

20.11.2012, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Mücken im Hitze-Härtetest – Evolutionsgeschichte bestimmt Anpassungsfähigkeit an hohe Temperaturen
Ob sich die Mücken auch bei höheren Temperaturen noch erfolgreich vermehren, hängt eng mit der Evolution einzelner Populationen zusammen. Der unterschiedliche Umgang mit Hitzestress lässt sich nicht nur dadurch erklären, ob Exemplare dieser Mückenart aus Nord- oder Südeuropa kommen und somit an entsprechende Temperaturen angepasst sind. Dies berichteten Wissenschaftler des Biodiversität und Klima Forschungszentrums der Goethe-Universität und der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung unlängst im Fachmagazin „Oecologia“. Um Effekte des globalen Klimawandels zu beurteilen, sei es deshalb notwendig, sowohl klimatische als auch genetische Daten zu betrachten.
Das Team um Professor Markus Pfenninger, Goethe-Universität und Biodiversität und Klima Forschungszentrum, und Dr. Carsten Nowak, Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und Biodiversität und Klima Forschungszentrum, hat in Süd-, Mittel- und Nordeuropa Mückenlarven der weit verbreiteten Zuckmückenart Chiromonus riparius gesammelt und im Labor unter unterschiedlichen Temperaturen aufwachsen lassen. Die für den Versuch gewählten 20, 24 oder 28 °C entsprechen in etwa den Durchschnittstemperaturen, denen die Mückenlarven an ihren Ursprungsorten während der Hauptbrutzeit im Sommerhalbjahr ausgesetzt sind. Ergebnis: wie viele Larven letztendlich bei gleicher Temperatur zu Mücken werden, hängt einerseits von der Herkunft der Population ab. Außerdem verringert sich mit steigenden Temperaturen generell der Bruterfolg einer Population, jedoch in unterschiedlichem Ausmaß.
„Der relative Bruterfolg hängt innerartlich davon ab, wie hoch die durchschnittlichen Sommertemperaturen im Ursprungsgebiet sind“, erläutert Pfenninger. Mückenpopulationen aus Portugal und Südfrankreich, die im Sommer durchschnittlich höheren Temperaturen ausgesetzt sind, waren daher auch im Experiment bei höheren Temperaturen erfolgreichere Brüter. Dies deutet auf eine lokale Anpassung an Klimabedingungen vor Ort hin.
Die Untersuchung des Erbguts der Mücken zeigt darüber hinaus, dass nicht nur die Temperatur im Herkunftsgebiet den Bruterfolg erklärt, sondern auch die Populationsgeschichte. Neben natürlicher Selektion spielt hier der Zufall eine Rolle, denn bei Gründung einer neuen Population durch wenige Individuen sind z.B. oft nicht alle genetischen Varianten vertreten. Durch umweltbedingte Schwankungen der Populationsgröße fallen in den getrennten Populationen zusätzlich manche weg bzw. kommen durch Mutationen hinzu. Allein dadurch unterscheiden sich Populationen einer Art oft in ihren Eigenschaften. Außerdem ist das Ausmaß der vorhandenen genetischen Variabilität von Bedeutung, denn je höher diese ist, desto größer sind Anpassungspotential und Stressresistenz der Population.
Die Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt, um den Prozess der Klimaanpassung künftig besser zu verstehen. „Die Studie zeigt, dass sowohl Populationsgeschichte als auch das Klima des bisherigen Lebensraums betrachtet werden müssen, um vorhersagen zu können, wie eine Art auf Klimaerwärmung reagieren wird“, resümiert Mitautor Dr. Carsten Nowak. Mücken sind besonders interessante Forschungsobjekte, da sie einen großen Lebensraum besiedelt haben, der – vergleicht man beispielsweise Süd- und Nordeuropa – bis zu 10 Grad Celsius. Temperaturunterschied aufweist. Gleichzeitig wird ihre Körpertemperatur allein durch die Außentemperatur gesteuert. Als nächster Schritt soll das Erbgut der Mücken auf Stoffwechselanpassungen untersucht werden, so dass die Unterschiede zwischen den Populationen auch funktional erklärt werden können.

20.11.2012, Universität Regensburg
Sechs neue Nilhecht-Arten entdeckt – Zoologen untersuchen Süßwasser-Fauna im Süden Afrikas
Forscher der Universität Regensburg haben sechs neue Nilhecht-Arten entdeckt und sechs Unterarten zu eigenständigen Arten erklärt. Prof. Dr. Bernd Kramer vom Institut für Zoologie machte diesen Fund gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität Heidelberg und des South African Institute for Aquatic Biodiversity bei der Erforschung der Nilhecht-Gattung Petrocephalus im Süden Afrikas. Bislang war man davon ausgegangen, dass die Gattung Petrocephalus weit weniger Arten umfasst. Die Untersuchungen des internationalen Forscherteams sind in der renommierten Fachzeitschrift „Journal of Natural History“ erschienen (DOI: 10.1080/00222933.2012.708452).
Nilhechte besitzen elektrische Organe und sind elektrosensibel: Sie verfügen also über Sinnesorgane, die die elektrischen Entladungen (EODs) anderer Nilhechte für die inner- und zwischenartliche Kommunikation melden und die eigenen Entladungen für die aktive Elektroortung nutzen. Das gilt ebenfalls für die neun bis zwölf Zentimeter großen Exemplare der Gattung Petrocephalus, die wegen ihrer stumpfen Schnauzen auch „Boxernilhechte“ genannt werden. Die EODs und die Morphologie bzw. zahlreiche Merkmale des Körperbaus sind allerdings artspezifisch.
Kramer und seine Kollegen gingen bei ihren Untersuchungen insbesondere der Frage nach, ob die Nilhecht-Art Petrocephalus catostoma wirklich – wie bisher vermutet – an zahlreichen, mitunter weit voneinander entfernten Gebieten angesiedelt ist. Sie nahmen die angeblichen Verbreitungsgebiete von Petrocephalus catostoma genauer unter die Lupe. Dabei stützten die Wissenschaftler ihre Arbeit vor allen Dingen auf morphologische Studien, in einigen Fällen konnten sie auch molekulargenetische Methoden einsetzen.
Die Analysen des internationalen Forscherteams förderten eine ungeahnte Artenvielfalt der Gattung Petrocephalus zutage: Kramer und seine Kollegen erkannten gleich sechs Unterarten, die bisher zu Unrecht mit der Art Petrocephalus catostoma in Verbindung gebracht wurden, als eigenständige Arten an. Als neue, bisher unentdeckte Arten identifizierten sie zudem Petrocephalus okavangensis und Petrocephalus magnitrunci im Okavango-Delta (Botswana), Petrocephalus magnoculis im Kunene-Fluss (Namibia), Petrocephalus petersi im Unteren Sambesi-Fluss (Mosambik), Petrocephalus longicapitis im Oberen Sambesi-Fluss (Namibia) und Petrocephalus longianalis im Lufubu-Fluss (im Norden Sambias).
Analysen der letzten Jahrzehnte basierten zumeist auf einer verhältnismäßig geringen Zahl von Vergleichsobjekten. Das Team um Kramer konnte nachweisen, dass dadurch – mit Blick auf die Nilhecht-Gattung Petrocephalus – ein verzerrtes Bild des großen Artenreichtums der Süßwasser-Fauna im Süden Afrikas entstehen kann. Für die Wissenschaftler gilt es nun, durch weitere morphologische und genetische Studien sowie über eine detaillierte Untersuchung der artspezifischen EODs die geographische Verbreitung und Herkunft der unterschiedlichen Petrocephalus-Arten zu klären.

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