Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

29.04.2014, Forschungsverbund Berlin e.V.
Auf der Spur des Koala-Retrovirus
Wenn Retroviren in das Erbgut von Koalas eindringen, kann das ernsthafte gesundheitliche Probleme zur Folge haben: die Viren schwächen die Immunabwehr und gefährden so das Überleben der ohnehin schon geringen Koala-Population. Ein internationales Team von WissenschaftlerInnen untersuchte das Koala-Retrovirus-Genom mit der Hybridisierungs-Einfang-Methode. Die ForscherInnen nutzten frisch gewonnene sowie aus musealen Koala-Häuten entnommene DNS-Proben, um Änderungen des Koala-Virus über etwa 130 Jahre nachzuverfolgen. Die Ergebnisse wurden jetzt im Online-Fachjournal PLOS ONE veröffentlicht.
Das Koala-Retrovirus (KoRV) ist das bislang einzig bekannte Retrovirus bei Tieren, das zurzeit beim Eindringen in das Erbgut von Keimzellen beobachtet werden kann und danach von Generation zu Generation weitervererbt wird. Das Koala-Retrovirus löst das AIDS-ähnliche „Koala Immune Deficiency Syndrome“ (KIDS) aus. Im Norden Australiens ist das Koala-Retrovirus schon weit verbreitet; im Süden und auf Inseln in der Nähe des australischen Festlands tritt es bisher (noch) selten auf.
Um herauszufinden, wie das Retrovirus in das Erbgut der Keimzellen von Koalas (Phascolarctos cinereus) eindringt, nutzten die WissenschaftlerInnen des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in Berlin, der California State University, dem Wiener Zoo, dem Washingtoner National Museum of Natural History und der University of Illinois at Urbana-Champaign eine relativ neue Technik. Mit der Hybridisierungs-Einfang-Methode (hybrid capture method) „fischten“ sie nach vollständigen Genomsequenzen des KoRV. Als Probenmaterial standen den ForscherInnen museale Koala-Häute aus dem späten 19. und dem 20. Jahrhundert sowie frische DNS-Proben zur Verfügung. Somit konnten die WissenschaftlerInnen etwa 130 Jahre Evolution des KoRV verfolgen. Mithilfe der neuen Methode gelang es den ForscherInnen, aus altem Erbgut der Koala-Häute und frischen DNS-Proben die KoRV-Sequenzen des gesamten Retrovirus-Genoms zu finden. Bisherige Untersuchungen nutzten die aufwändige Methode der Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Damit konnte nur ein einziger viraler Genabschnitt betrachtet werden. Mittels der einfacheren Hybridisierungs-Einfang-Methode ist es jetzt möglich, das vollständige Retrovirus-Genom sowie die Position des Retrovirus-Genoms innerhalb des Koala-Genoms gleichzeitig zu untersuchen. Die Hybridisierungs-Einfang -Methode ist ein Anreicherungsverfahren, bei dem ausgewählte KoRV-Sequenzen aus Genom-Bibliotheken auf kleine magnetische Kügelchen fixiert werden. Diese „Gensonden“ bestehen aus kurzen, einsträngigen DNS-Fragmenten und dienen als „Köder“; die Ziel-DNS kann so „eingefangen“ werden. Die gesuchte DNS bindet sich an die Gensonden; unerwünschte DNS wird im Anschluss „ausgewaschen“.
Mithilfe realistischer dreidimensionaler Modellierungen der vom KoRV produzierten Proteine stellte das Forscherteam fest, dass sich das Koala-Retrovirus innerhalb der letzten 130 Jahre kaum verändert hat und somit über mehrere Generationen den Gesundheitszustand der Koalas negativ beeinflusste. Kürzlich gefundene Varianten des Koala-Retrovirus (KoRV-B und KoRV-J) konnten in den Museumsproben nicht nachgewiesen werden, sind also vermutlich erst vor kurzem entstanden. Das deutet auch darauf hin, dass das sonst als stabil einzuschätzende Koala-Retrovirus die Fähigkeit besitzt, sich plötzlich verändern zu können. Neue und unvorhersehbare Krankheiten könnten die Folge sein.
„Generell deuten die Ergebnisse der Studie darauf hin, dass der Einbau von Retrovirus-DNS in die Koala-DNS öfter und schneller als bisher angenommen von statten geht. Interessant ist auch, dass sich die Retrovirus-DNS anfangs kaum ändert. Um jedoch Bestandteil aller Mitglieder einer Wirtspopulation zu werden, braucht das Retrovirus offensichtlich eine lange Zeit“, kommentiert der Projektleiter Prof. Dr. Alex Greenwood vom IZW.
Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Entwicklung großer Teile der Säugetiergenome durch mehrfachen und zum Teil schnellen Einbau von Retrovieren-DNS in die Wirts-DNS beeinflusst wurde. Vermutlich laufen solche Prozesse momentan unbemerkt in vielen Arten ab. Es dauert jedoch lange Zeit, bis es zu einer Merkmalsausprägung für eine Art kommt.
Publikation:
Tsangaras K, Siracusa M, Nikolaidis N, Ishida Y, Cui P, Vielgrader H, Helgen K, Roca A, Greenwood AD (2014): Hybridization capture reveals evolution and conservation of the entire koala retrovirus genome. PLOS ONE 9, e95633. DOI: 10.1371/journal.pone.0095633.

29.04.2014, Deutsche Wildtier Stiftung
Alte Böcke vertreiben die junge Konkurrenz!
Die Deutsche Wildtier Stiftung warnt vor Wildunfällen durch Revierkämpfe beim Rehwild
Alte Rehböcke kennen keine Gnade: Mit heftigen Attacken vertreiben sie jetzt die geschlechtsreife Konkurrenz aus ihrem angestammten Revier. Hat ein junger Rehbock es gar gewagt, in dem Einstand des „Alten“ seine Duftmarken zu hinterlassen, reagiert der angestammte Grundstückseigentümer besonders aggressiv: Bei wilden Verfolgungsjagden wird der Rivale oft auch über Landstraßen gehetzt. Vor Erregung blinde Blöcke sind ein großes Verkehrsrisiko!
Die Zahl der Wildunfälle ist in Deutschland beim Schalenwild laut Deutschem Jagdverband (DJV) angestiegen: Von über 230 000 Wildtieren, die im Straßenverkehr getötet werden, sind 170 000 Rehe. „Autofahrer sollten besonders im Frühjahr bremsbereit fahren, wenn Rehböcke ihre gewohnten Einstände verteidigen“, sagt Dr. Andreas Kinser, Forst- und Jagdexperte der Deutschen Wildtier Stiftung.
„Nur einjährige Böcke und weibliches Rehwild werden von den Alten geduldet, wenn Rehböcke ihre Grenzen abstecken“, erläutert Kinser. In der Morgen- und Abenddämmerung ist mit einem erhöhten Risiko zu rechnen – vor allem an den Übergängen zwischen Wald und Feld. Weil die Vegetation wegen des milden Winters aber bereits besonders hoch steht, ist die Gefahr für einen Windunfall auch außerhalb des Waldes vorhanden.
Rehböcke versuchen ihre Rivalen mit allerlei Mitteln abzuschrecken. Als „biologisches Kampfmittel“ setzen Rehböcke ein Drüsensekret ein, mit dem die Männchen ihr Territorium markieren. Dieses „Parfüm“ wird zwischen den Geweihstangen, an den Wangen und am Hals der Tiere produziert. Sogar zwischen den Klauen gibt es eine Duftdrüse, um bei jedem Schritt das Revier zu beduften. Auch beim sogenannten Plätzen, dem Aufschlagen des Waldbodens mit den Vorderläufen, wird eine eindrucksvolle Duftnote hinterlassen. „Es wurde schon beobachtet, dass Böcke bis zu 600 Mal am Tag markieren“, sagt Andreas Kinser. „Diese Plätzstellen sind vor allem an Wege- und Straßenrändern zu finden.“

30.04.2014, NABU
NABU-Analyse: Bundesländer sind unzureichend auf Rückkehr des Wolfes vorbereitet
150 Jahre nach seiner Ausrottung ist der Wolf nach Deutschland zurückgekehrt. Inzwischen leben in sechs Bundesländern wieder dauerhaft Wölfe, in 13 Ländern wurde er seit dem Jahr 2000 mindestens einmal nachgewiesen. „Wölfe sind Langstreckenläufer. Innerhalb weniger Tagesmärsche können sie jeden Punkt in Deutschland erreichen. Daher sollte man 14 Jahre nach der Rückkehr des Wolfes davon ausgehen, dass sich jedes Bundesland auf ihn eingestellt hat“, sagte NABU-Präsident Olaf Tschimpke.
Dass dem nicht so ist, zeigt eine aktuelle Analyse des NABU. Anlässlich des bundesweiten „Tag des Wolfes“ bewertete der Umweltverband das Wolfsmangement der Länder nach fünf Kriterien: Vorliegen und Vollständigkeit eines Managementplans, Monitoring, Unterstützung von Nutztierhaltern durch die Landesregierungen sowie entsprechende Öffentlichkeitsarbeit. Nur zwei Länder – Sachsen und Brandenburg – sind demnach gut auf das Zusammenleben mit dem Wolf eingestellt. Sieben der 16 Bundesländer erhalten ein durchschnittliches Zeugnis – hier steht die Ampel für den Rückkehrer auf „Gelb“. Schlusslichter mit keinem oder unzureichendem Wolfsmanagement sind die Länder Hessen, Rheinland-Pfalz, Nordrhein-Westfalen, Saarland sowie die Stadtstaaten.
„Brandenburg und Sachsen als Spitzenreiter hatten zwar schon länger Zeit, das Zusammenleben mit dem Wolf wieder zu lernen. Doch auch durch Hessen, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz zogen nachweislich schon Wölfe hindurch. Daher ist das Ausharren der Landesregierungen hier unverständlich“, sagte NABU-Wolfsexperte Markus Bathen. Insbesondere Hessen und Nordrhein-Westfalen haben dringenden Nachholbedarf. Nach Einschätzung des NABU ist es nur eine Frage der Zeit, bis die niedersächsischen Wolfsvorkommen weiter gen Süden wandern. Und auch die Stadtstaaten müssen sich, trotz ihrer urbanen Sonderstellung, besser auf den Wolf einstellen. „Da Wölfe bereits am Stadtrand von Hamburg und Berlin gesichtet wurden, müssen auch die Stadtstaaten möglich schnell ein gutes Wolfsmanagement aufbauen“, so Bathen.
Um das Zusammenleben mit den Wölfen zu regeln, gibt es beispielsweise in Brandenburg, Sachsen und Thüringen bereits Managementpläne. „Jedes Bundesland muss damit rechnen, dass künftig dauerhaft Wölfe innerhalb ihrer Landesgrenzen leben. Daher müssen die Länder mit allen Beteiligten zusammenarbeiten: mit Schafzuchtverbänden, Naturschutz- und Jagdverbänden“, forderte Bathen.
Um die Entwicklung des Wolfsbestandes in Deutschland besser im Auge zu behalten und von gegenseitigen Erfahrungen im Management zu lernen, müssten die Bundesländer zudem besser zusammenarbeiten. Der NABU sieht in einer bundesweiten „Kompetenzstelle Wolf“ die beste Lösung, den Schutz des Wolfes sicherzustellen. Hier sollten alle Daten zum Wolf erfasst und länderübergreifend koordinierend werden.

02.05.2014, Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.
Fressfeinde bestimmen die Lebenserwartung von Vögeln
Max-Planck-Forscher entdecken das Geheimnis für ein langes Vogelleben
Das Altern ist bei Mensch und Tier unausweichlich. Die Dauer eines Lebens jedoch unterscheidet sich von Art zu Art sehr stark. Forscher vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen haben nun einen möglicherweise allgemeingültigen Mechanismus gefunden, der die unterschiedlichen Lebenserwartungen erklären kann. Dazu haben sie Daten von knapp 1400 Vogelarten untersucht und herausgefunden, dass die Anzahl und Verteilung von Fressfeinden die Lebenserwartung der Vögel bestimmt – unabhängig von Körpergewicht und Reproduktionsrate, die auch eine wichtige Rolle spielen. Mit diesen Ergebnissen konnten die Wissenschaftler eine Hauptaussage der klassischen Evolutionstheorie des Alterns bestätigen.
Lebewesen haben bekanntermaßen eine höchst unterschiedliche Lebenserwartung. Während einige Fische, Schildkröten und sogar Wirbellose mehrere hundert Jahre alt werden können, wird die im Korallenriff lebende Pygmäengrundel nur knapp 60 Tage alt. Bei Vögeln reicht die Lebenserwartung von über 100 Jahren bei Papageien wie dem Gelbhaubenkakadu bis zu lediglich vier Jahren bei Kolibris wie der Grünrücken-Zimtelfe, was einen 25-fachen Unterschied ausmacht. Wie kann man solch eine Variation erklären?
Die Evolutionstheorie des Alterns, die erstmals vor über 50 Jahren von dem Evolutionsbiologen George Willams aufgestellt wurde, kann eine Antwort darauf geben. Diese Theorie besagt, dass hohe Mortalitätsraten bei erwachsenen Tieren aufgrund von Fressfeinden, Parasiten oder anderen zufälligen Ereignissen mit einer niedrigen maximalen Lebenserwartung in Zusammenhang stehen. Denn bei hohen Sterberaten führen Fressfeinde oder Krankheiten schon zum Tod, ehe die natürliche Selektion an selten auftretenden Mutationen ansetzen kann, die zu einer gesünderen und widerstandsfähigeren Konstitution im Alter führen würden. Die Theorie wurde seitdem weiterentwickelt und in verschiedenen experimentellen und vergleichenden Studien getestet. Jedoch haben unterschiedliche Ergebnisse die Wissenschaftler an der Allgemeingültigkeit dieser Theorie zweifeln lassen.
Mihai Valcu und Bart Kempenaers vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen haben nun mit Kollegen aus Neuseeland und der Schweiz diese Theorie mittels einer umfassenden Datenbank getestet, die Altersdaten von insgesamt 1396 Vogelarten enthält; dabei handelte es sich um 1128 freilebende und 268 in Gefangenschaft lebende Arten. Die Forscher verwendeten eine globale Verbreitungskarte dieser Arten, fügten morphologische und brutbiologische Daten hinzu und bestimmten die Menge an Fressfeinden.
Aufwändige statistische Auswertemethoden haben ergeben, dass die maximale Lebensdauer mit der Dichte der Fressfeinde in umgekehrter Beziehung steht. Das heißt, je mehr räuberische Arten es im selben Lebensraum gibt und je gleichmäßiger sie verteilt sind, desto geringer ist die Lebenserwartung des Vogels. Diese Wechselbeziehung bestätigt die klassische Alterstheorie und besteht auch dann noch, wenn andere für die Lebenserwartung wichtige Faktoren wie Körpergewicht und Gelegegröße in das statistische Modell mit einbezogen werden. Tatsächlich leben größere Arten im Mittel länger. Sich schnell vermehrende Arten wiederum, beispielsweise solche die mehr Eier legen, haben eine durchschnittlich geringere Lebenserwartung.
Bemerkenswerterweise tritt dieser Zusammenhang auch auf regionaler Ebene auf: Die Lebenserwartung ganzer Gruppen von Arten innerhalb eines bestimmten Gebietes oder einer Bioregion hängt ebenfalls von der Anzahl und Verteilung der Fressfeinde ab. “Mit unserem Ergebnis konnten wir die Allgemeingültigkeit der 50 Jahre alten Evolutionstheorie des Alterns auf einer breiten geographischen Ebene bestätigen“, schlussfolgert Mihai Valcu, der Erstautor der Studie. Zumindest bei den Vögeln ist die Theorie also offenbar gültig.
Originalpublikation:
M. Valcu, J.Dale, M. Griesser, S. Nakagawa, B. Kempenaers
Global gradients of avian longevity support the classic evolutionary theory of ageing
Ecography, 25. April 2014

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