Neues aus Naturschutz und Wissenschaft

13.01.2014, BirdLife Österreich
Erstmalige grenzübergreifende, europaweite Winterzählung an der gesamten Donau
Hainburg (OTS) – Hainburg an der Donau ist dieser Tage Knotenpunkt des südost-europäischen Seeadler-Schutzes! Das von BirdLife, DANUBEPARKS und WWF initiierte Symposium mit donauweiter Zählung brachte am 12.1. internationale Seeadler- Fachleute und über 200 interessierte TeilnehmerInnen in der Kulturfabrik zusammen.
300 freiwillige ZählerInnen trotzten Kälte und Wind, um 3.000 Flusskilometer der Donau zu beobachten. Das erfreuliche Ergebnis: Insgesamt wurden in neun Donauländern 750 Adler gezählt! Dies bestätigt die hervorragende Eignung der Donau als Seeadler-Lebensraum.
Der majestätische Seeadler (Haliaeetus albicilla) ist Österreichs Wappentier und der größte Greifvogel im Donauraum. Er steht an der Spitze der Nahrungspyramide und gilt daher als Zeigerart – denn „geht’s dem Lebensraum gut, so geht’s dem Adler gut.“ Lange Zeit war es um den Seeadler schlecht bestellt, hierzulande war er ausgerottet.
Intensive Bemühungen der nord- und osteuropäischen Länder und des WWF Österreich ermöglichten eine erneute Bestandszunahme – und seit 2001 brüten wieder Seeadler erfolgreich in Österreich.
Die Donau ist eine Lebensader Europas und Rückzugsgebiet für viele bedrohte Arten. Auch der Seeadler findet am großen Strom und seinen Zuflüssen wichtige Lebensräume – sowohl der ganzjährig heimische südosteuropäische Bestand, als auch die nördliche Population, die an der Donau überwintert. Vor allem Schutzgebieten kommt hier eine
Schlüsselrolle zu.
Die Bedeutung der internationalen Zusammenarbeit betont auch Niederösterreichs Umweltlandesrat Dr. Stephan Pernkopf: „Zahlreiche Seeadler überwintern jährlich an Gewässern in Niederösterreich. Doch zum langfristigen Fortbestand dieser beeindruckenden Greifvogelart braucht es grenzüberschreitende Bemühungen. Naturschutz kennt bei uns keine Grenzen. Das Seeadler-Symposium macht unser Naturland Niederösterreich einmal mehr zu einem Knotenpunkt des internationalen Naturschutzes!“
DANUBEPARKS erarbeitete 2011 einen Aktionsplan zum Seeadler-Schutz an der Donau, der vom Europarat verabschiedet wurde und nun umgesetzt wird. Als erster Schritt soll ein besseres Verständnis über bevorzugte Überwinterungsareale gewonnen werden – wo befinden sie sich, was macht sie attraktiv, sollten spezielle Schutzmaßnahmen ergriffen werden?
Daher wurde heuer erstmalig eine synchrone donauweite Winterzählung samt begleitendem Symposium koordiniert. Aufbauend auf die jahrelangen Bemühungen im Adlerschutz in den Donauländern wurde dieser Event von BirdLife, DANUBEPARKS und WWF gemeinschaftlich veranstaltet.
Das Ergebnis der gestrigen Zählung – 750 Seeadler – ist eine Bestätigung für die erfolgreiche partnerschaftliche Naturschutzarbeit über Grenzen hinweg und unterstreicht den Wert der Donau als Lebensraum von europaweiter Bedeutung!
Einen Hot Spot des Vorkommens stellt die grenzübergreifende Region Nationalpark Donau-Auen, March und angrenzende slowakisch-ungarische Auen dar – über 100 Adler wurden dort gezählt. Verbesserte gemeinsame Schutzmaßnahmen sollen diesen Bestand langfristig sichern.
Das bedeutendste Gebiet für die Seeadler insgesamt ist ebenfalls grenzübergreifend – zu finden im Dreiländereck Ungarn, Kroatien, Serbien. Nicht zuletzt aufgrund der intensiven Bemühungen der Schutzgebiete Nationalpark Duna-Drava, Naturpark Kopacki rit und Naturreservat Gornje podunavlje wurden von hier 200 Individuen gemeldet. Diese Naturparadiese am „Amazonas Europas“ werden bald unter dem UNESCO Schutz eines Biosphärenparks stehen.
Großes Potential ist auch an der Unteren Donau vorhanden: an der bulgarisch-rumänischen Grenzdonau konzentrieren sich die Adler – 360 an der Zahl – derzeit auf wenige Hochburgen der Verbreitung, insbesondere das Donau-Delta wird genutzt.
Im Rahmen des Symposiums in Hainburg meldeten die Donauländer live und zeitnah die Ergebnisse der 300 ZählerInnen und lieferten so erstmals ein Gesamtbild über die Verbreitung überwinternder Seeadler! Zugleich diente die Veranstaltung dem Zusammentreffen von ExpertInnen. Ihre Erfahrungen sollen dazu beitragen, den Schutz des
Seeadlers zu verbessern, seine Bedürfnisse zu verstehen und gemeinschaftlich gegen Gefährdungen wie Lebensraumverlust, illegalen Abschuss und Vergiftung vorzugehen.
Das rege öffentliche Interesse – über 200 Anwesende nahmen an der nachmittäglichen Exkursion teil, lauschten den Fachvorträgen und erlebten in der Kulturfabrik das Eintreffen der Zählungsergebnisse – bestätigte die Organisatoren. Das Symposium ist somit ein starkes Statement für eine vielfältige Natur, in welcher auch der stolze
Seeadler als Symbol für die Naturschätze an der Donau seinen Platz hat.

14.01.2014, Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung
Neues Sinnesorgan bei Insekten entdeckt
Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von Wissenschaftlern des Museums für Naturkunde Berlin hat gezeigt, dass die Evolution der Insekten immer noch Überraschungen bereithält. In einem Beitrag in Current Biology beschreiben die Wissenschaftler ein bisher einzigartiges, hochkompliziert organisiertes und auffälliges Sinnesorgan beidseits an der Hinterleibsbasis, das ausschließlich bei einer Kleinzikadengruppe aus Südostasien auftritt. Die Entdeckung des LASSO (lateral abdominal sensory and secretory organ) zeigt, dass offenbar aus alten genetischen Bausteinen neuartige Strukturen gebildet werden können, wenn der entsprechende Selektionsdruck gegeben ist.
Insekten sind die artenreichste Tiergruppe der Welt und aller Zeiten. Mehr als eine Million Arten sind bereits beschrieben; die Schätzungen der tatsächlich existierenden Arten rangieren zwischen 5 und 30 Millionen, einige Wissenschaftler vermuten sogar bis zu 100 Millionen Arten.
Der Erwerb von Flügeln vor ca. 300 Millionen Jahren gilt als das wichtigste Schlüsselereignis in der Evolution der Insekten. Trotz der enormen Vielfalt ist der Bauplan geflügelter Insekten erstaunlich konservativ: ein Kopf mit Mundwerkzeugen und Antennen, ein Bruststück mit 3 Beinpaaren und 2 Paar Flügeln, und ein mehr oder weniger zylindrischer Hinterleib. Durch den Besitz von Flügeln wird das Vorhandensein von Laufbeinen am Hinterleib offenbar überflüssig; sie sind vollständig reduziert, bzw. nur am Hinterende vorhanden und dienen der Fortpflanzung.
Anhand verschiedenster Methoden, von der klassischen manuellen Präparation mit feinsten Insektennadeln bis zum Einsatz von wissenschaftlichen Großgeräten wie den Elektronensynchrotron-Einrichtungen in Berlin und Hamburg gelang es den Forschern, die Struktur des Organs zu entschlüsseln und in 3D virtuell zu rekonstruieren. Das auffällige, stäbchenförmige Sinnesorgan, das die Wissenschaftler LASSO getauft haben (lateral abdominal sensory and secretory organ), trägt an seiner erweiterten Spitze ein weißes Wachshäubchen, unter welcher die sensorische Einheit verborgen ist. Die Entdeckung des LASSO zeigt, dass offenbar aus alten genetischen Bausteinen neuartige Strukturen gebildet werden können, wenn der entsprechende Selektionsdruck gegeben ist. Um die Vorgänge zu verstehen, die zur Evolution dieser evolutionären Neuheit geführt haben, ist es notwendig, seine Funktion zu entschlüsseln. Die Forscher vermuten, dass es sich beim LASSO um ein Frühwarnsystem gegenüber Räubern oder Parasiten bzw. Parasitoiden handeln könnte. Klarheit können nur Untersuchungen an lebenden Tieren in ihrem natürlichen Lebensraum bringen. Eile ist geboten: die tropischen Regenwälder werden fast überall in Südostasien durch Urbanisierung und landwirtschaftliche Nutzung zurückgedrängt, und es besteht die Gefahr, dass viele Arten aussterben, bevor wir verstanden haben, welche faszinierenden Anpassungen die Evolution bei ihnen hervorgebracht hat.
Dem internationalen Forscherteam gehören Wissenschaftler des Museums für Naturkunde Berlin, des Instituts für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin, des Zuse Instituts Berlin (ZIB), der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung Berlin (BAM), der RWTH Aachen, der Friedrich-Schiller Universität Jena, sowie des Helmholtz-Zentrums für Material und Energie, Berlin, des DESY Hamburg, und des Gilat Research Centers, Israel, an.
Zitat: H. Hoch, A. Wessel, M. Asche, D. Baum, F. Beckmann, P. Bräunig, K. Ehrig, R. Mühlethaler, H. Riesemeier, A. Staude, B. Stelbrink, E. Wachmann, P. Weintraub, B. Wipfler, C. Wolff, M. Zilch 2014. Non-sexual appendages in adult insects challenge a 300 million year old bauplan. Current Biology 24 (1), doi:10.1016/j.cub.2013.11.040

14.01.2014, Deutsche Wildtier Stiftung
Die Deutsche Wildtier Stiftung rät trotz des milden Winters zur Vogelfütterung
Hör mal, wer da jetzt singt!
Vogelgezwitscher im Winter? An milden Januartagen kann man die melodischen, fließenden Gesänge des Rotkehlchens in der Nähe von Gärten und Grünanlagen jetzt deutlich hören. Der kleine Vogel singt uns schon vor Sonnenaufgang sein Lied. Rotkehlchen gehören zu den „daheimgebliebenen“ Vögeln, die nicht zum Überwintern in den Süden geflogen sind. Sie sind jetzt regelmäßig Gast an den Futterhäuschen und fallen sofort durch ihren ausgeprägten orange-roten Brustfleck auf.
Gegen die Kälte plustern sie sich auf und wirken deshalb rundlich und wohlgenährt. Doch der etwa 15 Gramm leichte Singvogel muss im Winter seinen Kalorienbedarf immer wieder rasch decken. „Während sich Rotkehlchen im Sommer hauptsächlich von Insekten ernähren, stellen sie sich im Winter auf Weichfutter wie Beeren und Früchte um. Auch Haferflocken und Fettfutter an Futterhäusern werden gerne genommen“, sagt Peer Cyriacks, der Ornithologe der Deutschen Wildtier Stiftung.
Die Landschaft ist jetzt karg, die wenigen Samen- und Fruchtstände sind teilweise abgefressen. Zu den daheimgebliebenen Vögeln kommen im Februar die ersten Heimkehrer unter den Zugvögeln zurück. „Sie haben eine weite Reise hinter sich und sind durch die Anstrengungen und Entbehrungen ausgebrannt“, sagt Cyriacks. „Wenn Singdrossel und Hausrotschwanz wieder in Deutschland landen, hat die Natur für sie noch nicht viel an Nahrung zu bieten.“ Setzt die Kälte dann ein, verlieren kleine Vögel wie das Rotkehlchen in einer einzigen Frostnacht bis zu zehn Prozent ihres Körpergewichtes – der Verlust muss am nächsten Tag ausgeglichen werden, sondern endet die nächste kalte Nacht tödlich.
„Pflanzliche Fette sind perfekte Energiespender für Vögel“, sagt der Vogelexperte der Deutschen Wildtier Stiftung und rät Vogelfreunden zu kalorienreichem Körnerfutter, das gezielt auf die Bedürfnisse der Tiere abgestimmt ist. Das perfekte Vogel-Dinner in Lebensmittelqualität wird dann bis aufs letzte Körnchen aufgepickt. „Wer beim Füttern auch an Vögel denkt, die Weichfutter brauchen, kann am Futterhaus dann auch dem Lied des Rotkehlchens lauschen“, sagt Cyriacks.

15.01.2014 Max-Planck-Institut für chemische Ökologie
Ameisen schützen Akazienpflanzen vor Krankheitserregern
Forscher entdecken weitere Ebene in der Symbiose zwischen Insekt und Pflanze. Die Anwesenheit von Ameisen reduziert deutlich die Bakterienbesiedelung auf der Blattoberfläche und fördert sichtbar die Gesundheit der Akazie. Untersuchungen weisen darauf hin, dass in den Ameisen siedelnde symbiontische Bakterien Krankheitserreger auf der Blattoberfläche der Pflanze hemmen.
Was in der heutigen Sprache von Wirtschaft und Politik eine „win-win“-Situation, das ist in der Biologie eine Symbiose: die Beziehung zweier Arten, bei dem beide Partner voneinander profitieren. Die Symbiose von Akazienpflanzen mit den auf ihnen siedelnden Ameisen ist dafür ein hervorragendes Beispiel: Die Pflanze stellt Kost und Logis in Form von Futterkörperchen und Nektar sowie hohlen Dornen für die Behausung zur Verfügung. Die Ameisen revanchieren sich, indem sie die Pflanze gegen Fraßfeinde verteidigen. Dass sie auch indirekt schädliche Erreger auf der Pflanze in Schach halten, haben jetzt Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena herausgefunden. Die Anwesenheit von Ameisen reduziert deutlich die Bakterienbesiedelung auf der Blattoberfläche und fördert sichtbar die Gesundheit der Akazie. Untersuchungen weisen darauf hin, dass in den Ameisen siedelnde symbiontische Bakterien Krankheitserreger auf der Blattoberfläche der Pflanze hemmen. (New Phytologist, 6. Januar 2014, doi: 10.1111/nph.12664)
Als Ameisenpflanzen werden Pflanzen bezeichnet, die mit Ameisen eine symbiotische Lebensgemeinschaft bilden. Zu ihnen gehört auch die Akazienart Acacia hindsii, die in den tropischen Trockenwäldern Mittelamerikas beheimatet ist. Ihre Bewohner sind Ameisen der Gattung Pseudomyrmex. Die Ameisen sind abhängig von ihrer Wirtspflanze, die ihnen neben Nektar protein- und fettreiche Futterkörperchen als Nahrung zur Verfügung stellt. Die Akazie bietet auch Unterkünfte an, sogenannte Domatien in Form von Hohlräumen in den vergrößerten Dornen. Als Gegenleistung für Nahrung und Behausung macht sich die Ameisenart Pseudomyrmex ferrugineus nützlich und verteidigt als Schutzpatrouille ihre Wirtspflanze gegen Fraßfeinde und konkurrierende Pflanzen. Diese Art von Symbiose wird auch als Mutualismus bezeichnet, denn beide Symbiosepartner profitieren wechselseitig von ihrem Zusammenleben. Es gibt aber auch Ameisen, die die Dienste der Pflanze ohne Gegenleistung in Anspruch nehmen, wie die parasitische Art Pseudomyrmex gracilis.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie sind nun der Frage nachgegangen, ob die kleinen Leibwächter ihren Wirt auch vor mikrobiellen Erregern schützen können. Dazu verglichen sie die Blätter von Akazienpflanzen, die entweder von symbiotischen oder parasitischen Ameisen besiedelt wurden bzw. mit Akazien, von denen die Ameisen vollständig entfernt worden waren. Es fiel auf, dass Blätter von Akazien, die von parasitischen Ameisen besiedelt wurden, deutlich mehr Blattschädigungen, die durch andere Pflanzenfresser und mikrobielle Krankheitserreger verursacht worden waren, aufwiesen als Blätter von Akazien, die von symbiotischen Ameisen bewohnt wurden. Offensichtlich wirkt sich die Anwesenheit der richtigen Symbiosepartner positiv auf den Gesundheitszustand der Pflanze aus.
Untersuchungen der Blattoberflächen ergaben, dass die Anzahl pflanzenpathogener Erreger deutlich erhöht war und mehr krankes Blattgewebe sichtbar war, wenn Ameisen der Art Pseudomyrmex ferrugineus als Symbiosepartner fehlten. Diese Pflanzen zeigten auch eine deutlichere Immunreaktion in Form einer erhöhten Konzentration von Salicylsäure, einem Pflanzenhormon, das für die Verteidigung gegen Krankheitserreger bedeutsam ist. Genaue Analysen der Bakterienzusammensetzung auf der Blattoberfläche ergaben, dass sich bei Anwesenheit von symbiotischen Ameisen die Bakterienpopulationen veränderten und pathogene Erreger deutlich vermindert wurden. Dieser Effekt war erstaunlicherweise auch bei parasitischen Ameisen zu beobachten, wenn auch weit weniger ausgeprägt.
Wie genau der antimikrobielle Schutz durch die Ameisen auf die Pflanze übertragen wird, ist noch unklar. Die chilenische Forscherin Marcia González-Teuber, Erstautorin der Publikation, vermutete, dass Mikroorganismen, die mit der Ameise vergesellschaftet sind, dabei eine Rolle spielen. Da die Akazienblätter vor allem mit Ameisenbeinen in Berührung kommen, extrahierte sie die Beine von symbiotischen und parasitischen Ameisen, um die Wirkung der Extrakte auf das Wachstum von bakteriellen Keimen im Labor zu testen. Der Pflanzenerreger Pseudomonas syringae reagierte empfindlich auf die Beinextrakte beider Ameisenarten und wurde in seinem Wachstum gehemmt.
Anschließend isolierte und identifizierte die Wissenschaftlerin Bakterienstämme, die in den Ameisenbeinen siedelten. Stämme der Gattungen Bacillus, Lactococcus, Pantoea und Burkholderia hemmten im Labortest wirksam das Wachstum von Pseudomonas-Bakterien, die direkt von kranken Akazienblättern isoliert worden waren. Einige der mit den Ameisen assoziierten Bakteriengattungen sind dafür bekannt, dass sie antibiotische Substanzen produzieren.
Die Wissenschaftler aus Jena haben damit die Symbiose von Ameisen und ihren Wirtpflanzen um eine weitere Symbioseebene bereichert. „Solche wechselseitigen Beziehungen sind viel komplexer als bislang angenommen. In Zukunft müssen wir wohl generell Bakterien und andere Mikroorganismen in unsere Überlegungen mit einbeziehen“, meint Wilhelm Boland, Leiter der Abteilung Bioorganische Chemie am Max-Planck-Institut. Auch die Untersuchungen zu Symbiosen von Ameisen und Ameisenpflanzen müssen zukünftig die Möglichkeit weiterer bakterieller Partner in Betracht ziehen, die den Schutz der Pflanzen durch die Ameisen weiter verstärken. [AO]
Originalveröffentlichung:
González-Teuber, M., Kaltenpoth, M., Boland, W. (2014). Mutualistic ants as an indirect defence against leaf pathogens. New Phytologist, DOI 10.1111/nph.12664
http://dx.doi.org/10.1111/nph.12664

15.01.2014, Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH)
Neue Forschergruppe untersucht komplexe Hirnleistung bei Primaten
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert ein Netzwerk von Einrichtungen, das sich der Erforschung höherer Hirnfunktionen von Primaten widmet. Innerhalb der kommenden drei Jahre erhält die Forschergruppe „Physiologische Grundlagen verteilter Informationsverarbeitung als Grundlage höherer Hirnleistungen nicht-humaner Primaten“ dafür rund 3,5 Millionen Euro. In 12 Arbeitsgruppen werden die Forscher die komplexe Informationsverarbeitung im Netzwerk der Hirnareale analysieren. Studien zu ethischen Fragen biomedizinischer Forschung an Versuchstieren und Aktivitäten zur Untersuchung und Verbesserung des Wohlbefindens der Versuchstiere begleiten die Forschung.
Die Gruppe führt Neurowissenschaftler aus Tübingen, Göttingen, Frankfurt und Marburg mit Ethikern, Tierärzten und Ethologen zusammen. Sprecher der Gruppe sind Professor Peter Thier vom Hertie Institut für klinische Hirnforschung der Universität Tübingen und Professor Stefan Treue vom Deutschen Primatenzentrum in Göttingen.
Eine neue, große Forschergruppe untersucht die Grundlagen kognitiver Leistungen wie Wahrnehmung, Verhalten oder Kommunikation. Die Forscher wollen verstehen, wie Primaten Reize aus ihrer Umwelt mit den Augen aufnehmen und das Gehirn auf der Basis dieser Informationen Bewegungen der Arme und Hände plant und ausführt. Die Informationsflüsse im Gehirn, die diesen Leistungen zugrunde liegen, werden dabei auf verschiedenen Ebenen untersucht. Von der neuronalen und synaptischen Aktivität einzelner Hirnregionen bis zur Interaktionen zwischen weit voneinander entfernten Hirnarealen.
Die Forschergruppe wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) in der ersten Förderperiode von drei Jahren mit insgesamt 3,5 Millionen Euro unterstützt. „Wir sind stolz darauf, dass die internationale Gutachtergruppe der DFG nicht nur die hohe Qualität der deutschen Forschung auf diesem Gebiet honoriert hat, sondern auch die zentrale Bedeutung der Forschung an Primaten für die Entwicklung wirksamerer Ansätze in der Behandlung vieler neurologischer und psychischer Erkrankungen des Menschen“ sagt Peter Thier, Vorstand des Hertie-Instituts für klinische Hirnforschung.
Beteiligt sind Wissenschaftler des Hertie-Instituts für klinische Hirnforschung der Universität in Tübingen, des Deutschen Primatenzentrums (DPZ) und der Universitäts-Medizin (UMG) in Göttingen, der Philipps Universität in Marburg und des Ernst Strüngmann Instituts in Frankfurt am Main. Die Forscher kombinieren mit den verschiedenen Teilprojekten ein Spektrum modernster Methoden: von bildgebenden über elektrophysiologische bis zu neuropharmakologischen Verfahren. Das primär neurowissenschaftliche Arbeitsprogramm der Forschergruppe wird komplementiert durch die Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern, eine Zusammenarbeit mit Ethikern zu den Randbedingungen der Tiernutzung in der Biomedizin und Anstrengungen in Zusammenarbeit mit Veterinärmedizinern des DPZ, das Wohlbefinden der Versuchstiere zu untersuchen und zu verbessern.
„Die DFG erkennt damit auch die Expertise des DPZ als Kompetenz- und Referenzzentrum für die Forschung an Primaten an und fördert unsere langjährigen Arbeiten zum optimalen Umgang mit Primaten in der Forschung“, unterstreicht Stefan Treue, wissenschaftlicher Direktor des DPZ und stellvertretender Gruppensprecher. „Damit sind wir in der Lage biomedizinische Forschung von essenzieller Bedeutung mit Tierschutz auf höchstem Niveau zu verbinden.“

15.01.2014, Humboldt-Universität zu Berlin
Wenn Zugvögel wandern: Wie schaffen die das bloß?
Viele Vogelarten sparen Energie, weil sie den Aufwind des Kollegen vor ihnen nutzen
Gänse, Störche und Kraniche fliegen jedes Jahr in den Süden und zurück nach Norden um vor dem Winter zu fliehen. Vor allem einige der größeren Arten bilden bei ihrer langen Reise V-Formationen. Warum dies Flugenergie spart, zeigen Wissenschaftler der Humboldt-Universität zu Berlin in einem Artikel der Zeitschrift Nature. Der Einspareffekt entsteht, weil die Zugvögel ihre Position und ihren Flügelschlag so mit den voranfliegenden Vögeln koordinieren, dass sie deren erzeugten Aufwind nutzen, um selbst Energie beim Flügelschlag zu sparen.
Das funktioniert bei beweglichen Flügeln anders als bei Flugzeugen. Hinter allen Tragflächen oder Flügeln entsteht beim Flug eine sogenannten Luftwalze mit einem Aufwind um die Flügelpitzen und einem Sog nach unten in der Nähe des Zentrum. Diese Luftwalze erstreckt sich bei Flugzeug-Tragflächen auf konstanter Höhe gerade nach hinten. Bei Vogelflügeln ist das anders. Da die Flügel ständig nach oben und unten schlagen, bewegt sich auch die Luftwalze ständig vertikal. Will ein Vogel den Aufwind mit dem des vor ihm fliegenden Vogels nutzen, muss er seinen Flügelschlag mit diesem synchronisieren. Allerdings mit einer gewissen Phasenverschiebung, die von der Entfernung zum vorderen Vogel abhängt.
Die Wissenschaftler benutzten bei der Durchführung der Studie elektronische Mini-Bauteile. Diese erlaubten es ihnen, Datenlogger mit verschiedenen Funktionen zu verwenden. Die Geräte können sowohl die GPS-Position als auch die Bewegungs- und Beschleunigungsdaten der Tiere mit sehr hoher Genauigkeit aufzeichnen. Zugleich sind sie leicht genug, um den Flug der Vögel nicht zu beeinträchtigen. Damit wurde eine Gruppe von 14 Waldrappen, die von Salzburg nach Orbitello in der Toskana flogen, bestückt. Bei der Reise zeigte sich laut des Biologen Dr. Bernhard Voelkl Folgendes: “Wenn die Tiere in V-Formation flogen, dann hielten sie sich tatsächlich meistens in jener Position zum Vordervogel auf, in der der größte Aufwind zu erwarten war. Zur gleichen Zeit mieden sie jene Region direkt hinter einem anderen Vogel, in der, aufgrund der Luftturbulenzen, ein Sog nach unten entsteht.”
Finanziert wurde die Studie im Rahmen des Projekts ‚Vo_1806-1-1: How do Migrating birds solve the voluneer’s dilemma‘, welches von der DFG gefördert wurde.
Originalveröffentlichung
Bernhard Voelkl: Upwash exploitation and downwash avoidance by flap phasing in ibis formation flight‘, Portugal et al. 2014, Nature doi: 10.1038/nature1239, p.399-404.

15.01.2014, Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung
Schmerzpatient Krokodilsaurier
Paläontologen des Berliner Museum für Naturkunde berichten zusammen mit einem Radiologen der Charité und einem Tiermediziner des Instituts für Zoo- und Wildtierforschung in der neuesten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins PlosOne von einem außergewöhnlichen und umfassenden Fund einer entzündlichen Rückenerkrankung bei einem fossilen Reptil. Die Forscher entdeckten deformierte Wirbelknochen des Sauriers „Angistorhinopsis ruetimeyeri” in der Sammlung des Museums, die auf eine schmerzhafte Spondyloarthropathie zurückzuführen sind.
Die etwa 220 Millionen Jahre alten Überreste stammen aus Halberstadt in Sachsen-Anhalt und gehörten zu einem amphibisch lebenden und Fisch fressenden Tier, das Ähnlichkeit mit einem Krokodil hat und mit Dinosauriern nahe verwandt ist. Obwohl diese – auch Krokodilsaurier genannten – Phytosaurier nicht selten auftreten, sind Knochenkrankheiten bei ihnen nur spärlich und ausschließlich für den Bereich des Schädels dokumentiert. Die Funde in den Sammlungen des Museums für Naturkunde Berlin zeigen deutliche Spuren einer entzündlichen Wirbelsäulenerkrankung, welche an mehreren Stellen der Wirbelsäule zu sehen ist und den Phytosaurier scheinbar sein ganzes Leben lang schmerzhaft begleitet hatten.
Eine Bestimmung der Ursache für die Wirbelsäulenveränderungen und sogar eine Abschätzung ihres zeitlichen Verlaufes wurde vor allem durch die Untersuchung der Knochen mit Computertomographie möglich. Am Skelett finden sich insgesamt drei verschiedene krankhafte Veränderungen: (1) Zwei verwachsene Brustwirbel, bei denen das Zwischenwirbelgelenk verknöchert ist, (2) die Verwachsung und starke Verkürzung des letzten Rücken- mit dem ersten Beckenwirbel und (3) eine Zerstörung und extreme Abtragung der vorderen Gelenkfläche am letzten Rückenwirbel.
Diese Veränderungen können mit großer Wahrscheinlichkeit auf eine Spondyloarthropathie zurückgeführt werden, eine nicht durch Krankheitserreger verursachte entzündliche Krankheit, bei welcher sich typischerweise neuer Knochen an Gelenkzwischenräumen bildet und unterlagernder Knochen mit Knorpel häufig stark erodiert und weggelöst wird. Der bereits stark abgetragene letzte Rückenwirbel zeigt eindrucksvoll, dass diese Krankheit schon im frühen Leben des Phytosauriers ausgebrochen sein muss und ihn über seinen Lebenszyklus hinweg begleitete, ohne direkt zum Tode zu führen. Ein fossiler Nachweis von entzündlichen Wirbelsäulenerkrankungen bei fossilen Reptilien ist immer noch außergewöhnlich und daher ein wichtiger Befund. Im Gegensatz dazu sind Spondyloarthropathien bei Menschen nicht selten (eine Variante ist z.B. als Morbus Bechterew bekannt), wo sie aber durch neuere Medikamente meist gut therapiert und zum Stillstand gebracht werden können.
Zitat: Witzmann, F., Schwarz-Wings, D., Hampe, O., Fritsch, G. & Asbach, P.: Evidence of spondyloarthropathy in the spine of a phytosaur (Reptilia: Archosauriformes) from the Late Triassic of Halberstadt, Germany. – PLoS ONE

17.01.2014, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Wie entsteht eine Qualle?: Lebenszyklus entschlüsselt
Kieler Zoologinnen und Zoologen entschlüsseln erstmalig den Lebenszyklus der Ohrenqualle Aurelia
Wie entstehen Quallen? Warum treten Quallen nur im Sommer und Herbst in großer Zahl auf? Und welche Mechanismen steuern die Umwandlung von festsitzenden Polypen in freischwimmende Quallen? Forscherinnen und Forscher um den Zoologen Dr. Konstantin Khalturin, aus der Arbeitsgruppe von Professor Thomas Bosch an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, beschäftigen sich genau mit diesen Fragen. Sie haben am Beispiel der auch in der Ostsee heimischen Ohrenqualle Aurelia aurita die Umwandlung von Polypen zu Quallen untersucht.
Die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierte zell- und molekularbiologische Studie ist heute, 16. Januar, in der Online-Ausgabe des Fachjournals „Current Biology” erschienen. Die im Februar folgende Printversion berichtet über die Ergebnisse als Titelstory.
Die Studie macht deutlich, dass bei der Umwandlung von Polypen zu Quallen drei Faktoren eine Schlüsselrolle spielen: „Neben einem Hormonrezeptor sind diese Faktoren ein kleines, bislang völlig unbekanntes Eiweißmolekül sowie die Temperatur des Wassers“, erklärt Bosch die Ergebnisse der Studie. Sinkt die Meerwassertemperatur im Winter ab, wird das Molekül CL390 aktiv und regt im Polypen im Verlauf der letzten Winterwochen den Metamorphose-ähnlichen Prozess an. Junge Quallen gibt es daher in norddeutschen Gewässern nur im Frühjahr. Der Forschungsgruppe gelang es, das Molekül mit einem genetischen Trick auszuschalten. Polypen sind dann nur noch sehr vermindert in der Lage, sich in Quallen umzuwandeln. Wenn Dr. Khalturin und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Aurelia Polypen hingegen mit synthetisch hergestellten CL390 Molekülen behandelten, wurde die Quallenbildung deutlich angeregt. Die Kieler Studie entschlüsselt daher nicht nur den Mechanismus, der hinter der Umwandlung vom Polypen in die Qualle steckt. Die Studie zeigt auch, dass über eine Blockierung des CL390 dem mancherorts massenhaften Auftreten von Quallen entgegenwirken könnte.
Weitere Informationen:
Während es sich bei dem Hormonrezeptor um ein dem Retinsäurerezeptor RXR der Wirbeltiere verwandtes Membranmolekül handelt, ist das bislang unbekannte CL390 ein sezerniertes Molekül, welches eine gewisse Ähnlichkeit zu Indol – und Tryptophan Derivaten besitzt und in temperaturabhängiger Weise den Umwandlungsprozess aktiviert.
Originalpublikation: Current Biology 24, 1–11, February 3, 2014 Elsevier Ltd All rights reserved http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2013.12.003
Bjorn Fuchs, Wei Wang, Simon Graspeuntner, Yizhu Li, Santiago Insua, Eva-Maria Herbst, Philipp Dirksen, Anna-Marei Böhm, Georg Hemmrich, Felix Sommer, Tomislav Domazet-Loso, Ulrich C. Klostermeier, Friederike Anton-Erxleben, Philip Rosenstiel, Thomas C.G. Bosch, and Konstantin Khalturin. Regulation of polyp-to-jellyfish transition in Aurelia aurita. Current Biology 24, 1–11.

17.01.2014, Georg-August-Universität Göttingen
Hohe Artenverluste in der Kulturlandschaft Nord- und Mitteldeutschlands
Die Intensivierung der Landwirtschaft in den vergangenen Jahrzehnten hat zu einem hohen Verlust der Artenvielfalt in den Kulturlandschaften in Nord- und Mitteldeutschland geführt. Das haben Wissenschaftler der Universität Göttingen in Zusammenarbeit mit dem Senckenberg Museum für Naturkunde in Görlitz herausgefunden. Auf rund 1.000 Untersuchungsflächen – Ackerland, Grünland und Fließgewässer – wiederholten die Forscher Vegetationsaufnahmen aus den 1950er- und 1960er-Jahren, um den Wandel zu analysieren.
Hohe Artenverluste in der Kulturlandschaft Nord- und Mitteldeutschlands
Forscher aus Göttingen und Görlitz untersuchen Entwicklung der Artenvielfalt über Jahrzehnte
(pug) Die Intensivierung der Landwirtschaft in den vergangenen Jahrzehnten hat zu einem hohen Verlust der Artenvielfalt in den Kulturlandschaften in Nord- und Mitteldeutschland geführt. Das haben Wissenschaftler der Universität Göttingen in Zusammenarbeit mit dem Senckenberg Museum für Naturkunde in Görlitz herausgefunden. Auf rund 1.000 Untersuchungsflächen – Ackerland, Grünland und Fließgewässer – wiederholten die Forscher Vegetationsaufnahmen aus den 1950er- und 1960er-Jahren, um den Wandel zu analysieren.
Dabei stellten sie unter anderem fest, dass die Fläche artenreichen Grünlands auf frischen bis feuchten Böden in den vergangenen 50 Jahren um rund 85 Prozent abgenommen hat – heute dominieren artenarme intensiv gedüngte Grünländer. Ackerwildkräuter, die in den Fünfzigerjahren noch fast die gesamte Ackerfläche bedeckten, wachsen heute aufgrund von Düngung und Pestiziden nur noch auf knapp fünf Prozent der Ackerfläche. Die Zahl der Pflanzenarten ging im Grünland um 30 Prozent zurück, im Ackerland im Inneren der Felder um 71 Prozent und in Fließgewässern um 19 Prozent; die Häufigkeit der einzelnen Pflanzenarten ist in ähnlichem Ausmaß rückläufig. Zunahmen registrierten die Forscher lediglich bei sieben anpassungsfähigen Arten im Grünland, bei 18 Arten im Ackerland und bei zwei Arten in Fließgewässern.
Auch an konkreten Beispielen fehlt es in den Studien nicht: Vor rund 50 Jahren standen Grünland-Pflanzen wie das Wiesen-Schaumkraut und die Kuckucks-Lichtnelke auf fast jeder Wiese. Heute sind nur noch Restbestände von weniger als fünf Prozent im Vergleich zu damals vorhanden, vielerorts sind die Pflanzen ausgestorben. Auch im Ackerland betragen die Bestandsverluste vielfach zwischen 95 und 99 Prozent – ehemals weit verbreitete Arten wie der Acker-Rittersporn, die Knollen-Platterbse und das Sommer-Adonisröschen sind heute floristische Seltenheiten. Frühere Studien haben vergleichbare Verluste auch für Vögel im Acker- und Grünland gezeigt. Die Entwicklung bei anderen Organismengruppen wie beispielsweise Insekten ist bislang weniger bekannt.
„Unsere Studien zeigen, dass die bisherigen Maßnahmen des Biodiversitätsschutzes in der Agrarlandschaft bei weitem nicht ausreichend waren und in vielen Regionen den Zusammenbruch der Agrar-Lebensgemeinschaften nicht verhindern konnten“, sagt der Pflanzenökologe Prof. Dr. Christoph Leuschner von der Universität Göttingen. „Da sich Deutschland im Rahmen der Nationalen Biodiversitätsstrategie zum Erhalt der Artenvielfalt in der Agrarlandschaft verpflichtet hat, müssen die politischen Entscheidungsträger dringend handeln.“
Originalveröffentlichungen:
Stefan Meyer et al (2013). Dramatic impoverishment of arable plant communities since the 1950s/60s – a large scale analysis across geological substrate groups. Diversity & Distributions 19: 1175-1187.
Karsten Wesche et al (2012). Fifty years of change in Central European grassland vegetation: Large losses in species richness and animal-pollinated plants. Biological Conservation 150: 76-85.
Kristina Steffen et al (2013). Diversity loss in the macrophyte vegetation of northwest German streams and rivers between the 1950s and 2010. Hydrobiologia 713: 1-17.

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