Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

14.07.2014, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und des Leibniz-Instituts für Nutztierbiologie
Ziegen, die auf Männer starren? – Auch Nutztiere wissen, wann sie beobachtet werden
Nutztiere ändern ihr Verhalten in Abhängigkeit von der Aufmerksamkeit des Menschen. Zu diesem Ergebnis kommt der Biologe Christian Nawroth, der in seiner Doktorarbeit am Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg untersucht, zu welchen höheren Erkenntnisleistungen diese Tiere fähig sind.
In Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Nutztierbiologie Dummerstorf (Mecklenburg-Vorpommern) führte er Versuche mit Zwergziegen durch, die bisher Primaten vorbehalten waren. In der Fachzeitschrift „Animal Cognition“ wurde der Artikel in Anspielung auf eine amerikanische Filmkomödie unter dem Titel „Goats that stare at men“ soeben veröffentlicht.
Zwergziegen reagieren deutlich auf die Aufmerksamkeit des Menschen. In den Versuchen, die Christian Nawroth durchführte, waren sie zum Beispiel weniger aktiv und starrten länger, wenn der Experimentator seinen Kopf von den Tieren abgewandt hatte oder ihnen sogar den Rücken zudrehte. „Das deutet darauf hin, dass Zwergziegen die Rolle eines Menschen, und hier speziell dessen Aufmerksamkeitszustand ihnen gegenüber, im Kontext der Futtergabe interpretieren können“, sagt Nawroth. Durch weitere Tests, in welchen den Ziegen verschiedene menschliche Zeige- und Kopfgesten die Position einer versteckten Futterbelohnung anzeigten, konnte darüber hinaus nachgewiesen werden, dass Zwergziegen zwar in der Lage sind, zwischen verschiedenen Kopforientierungen eines Menschen zu unterscheiden, jedoch die Blickrichtung des Menschen alleine nicht als Informationsquelle bei der Futtersuche nutzen können.
Diese vermeintlich einfachen Erkenntnisse sind neu und nützlich. „Aufbauend auf dem Wissen über die kognitiven Fähigkeiten von Nutztieren kann deren Haltung verbessert und ihr Wohlbefinden gesteigert werden. Fehlende Kenntnisse über ihr kognitives Potenzial können sowohl zu einem falschen Umgang mit den Tieren als auch zu fehlerhaften Planungen im Stall führen“, erklärte Nawroth das Ziel seiner Untersuchungen am Lehrstuhl für Tierhaltung und Nutztierökologie bei Prof. Dr. Eberhard von Borell an der Universität Halle.
Für die Untersuchung wurden aus dem Bestand des Leibniz-Instituts für Nutztierbiologie, an dem Wissenschaftler bereits seit mehreren Jahren das Lernverhalten von Nutztieren untersuchen, zwölf weibliche Zwergziegen (Capra hircus) mit einer bisher vorrangig bei Primaten und noch niemals bei Nutztieren verwendeten Versuchsanordnung getestet. Ein Experimentator präsentierte – unerreichbar für das Tier – ein Futterstück hinter einem Gitter. Anschließend nahm er für die Dauer von 30 Sekunden verschiedene Kopf- und Körperhaltungen ein, mit denen ein unterschiedlicher Grad an Aufmerksamkeit gegenüber dem Tier ausgedrückt werden sollte. Erst danach gab er dem Tier das Futter durch das Gitter.
Wurde in ähnlichen Versuchen bei Primaten in diesem Zeitraum meistens die Anzahl und Dauer von so genannten Bettelgesten zur Interpretation der Aufmerksamkeit des Menschen gemessen, musste bei den Zwergziegen auf andere Verhaltensparameter zurückgegriffen werden. Die Wissenschaftler untersuchten, wie intensiv die Ziegen eine Erwartungshaltung der kommenden Futtergabe in ihrem Verhalten anzeigten – entweder durch gesteigerte Aktivität vor dem Gitter [Video 1] oder in einer Art Alarmstellung, in welcher die Tiere reglos auf die Futterbelohnung „starrten“ [Video 2].
Auf diese ersten Ergebnisse aufbauend soll nun in weiterführenden Studien am Leibniz-Institut für Nutztierbiologie geklärt werden, inwiefern Zwergziegen über ein tatsächliches Verständnis der Aufmerksamkeitszustände anderer Individuen verfügen oder ob das gezeigte Verhalten ausschließlich auf komplexe Lernvorgänge zurückführbar ist. Ersteres konnte bisher nur bei Primaten und einigen Vogelarten nachgewiesen werden. „Die Ergebnisse des Projekts legen nahe, dass domestizierte Nutztiere offensichtlich zu höheren Erkenntnisleistungen befähigt sind, als dies bisher vermutet wurde“, so Nawroth.
Publikation
Nawroth, C., von Borell, E., Langbein, J. (2014) ‘Goats that stare at men’ – Dwarf goats alter their behaviour in response to human head orientation but do not spontaneously use head direction as a cue in a food-related context. Animal Cognition, doi: 10.1007/s10071-014-0777-5

16.07.2014, Eberhard Karls Universität Tübingen
Fische aus der Tiefe fluoreszieren stärker als ihre Artgenossen dichter an der Wasseroberfläche
Forschergruppe der Universität Tübingen untersucht die ökologische Funktion roter Leuchtsignale im Riff
Viele Arten von Meeresfischen fluoreszieren rot und können rotes Licht wahrnehmen. Das war lange übersehen worden, da sie häufig in Tiefen leben, in denen das Rot aus dem Tageslicht von den oberen Wasserschichten absorbiert wird und nicht zu sehen ist. Man ging fälschlicherweise davon aus, dass Wellenlängen im Rotbereich unterhalb einer Tiefe von etwa zehn Metern keine Rolle mehr spielen. Professor Nico Michiels vom Institut für Evolution und Ökologie der Universität Tübingen, der das Phänomen der roten Fluoreszenz bei Meeresfischen entdeckte und mit seinem Team erforscht, beschreibt nun ein neues Detail, das Aufschluss über die Funktion des Leuchtens geben könnte. Die Forscher untersuchten acht verschiedene fluoreszierende Fischarten, die bei Sulawesi in Indonesien, bei Korsika und im Roten Meer gefangen wurden. Dabei ergab sich beim Vergleich von Individuen, die in fünf und in 20 Meter Tiefe am gleichen Fangplatz lebten, ein unerwartet starker Effekt: Sechs von acht Arten fluoreszieren deutlich stärker in tieferem Wasser als dichter unter der Wasseroberfläche – obwohl sie zur gleichen Art am gleichen Ort gehören.
In der bislang gängigen Hypothese gingen Forscher davon aus, dass das Fluoreszieren Schutz vor UV-Licht bietet. Diese Funktion hat es nämlich bei Korallen, die dicht unter der Wasseroberfläche wachsen und starker Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. „Obwohl man diese Funktion bei Fischen nicht ausschließen kann, ist es unwahrscheinlich, dass dies eine wichtige Rolle in der Evolution der Rotfluoreszenz gespielt hat“, sagt Nico Michiels. Da die UV-Belastung im flacheren Wasser größer ist, hätten – umgekehrt zu den aktuellen Ergebnissen – die weiter oben lebenden Fische stärker fluoreszieren müssen. Daher kommt eine andere Hypothese zum Tragen: Danach leuchtet der Fisch seine Umgebung rot aus, um die Kontraste zu verstärken und so mehr zu erkennen. Die Forscher werden weiter untersuchen, wie das Rotlicht zum Einsatz kommt. „Vor allem wenn es die Augen der Fische sind, die rotes Fluoreszenzlicht aussenden, könnte es auch zur Entdeckung versteckter Beute dienen“, erklärt der Wissenschaftler.
Originalpublikation:
Melissa G. Meadows, Nils Anthes, Sandra Dangelmayer, Magdy A. Alwany, Tobias Gerlach, Gregor Schulte, Dennis Sprenger, Jennifer Theobald and Nico K. Michiels: Red fluorescence increases with depth in reef fishes, supporting a visual function, not UV protection. Proceedings of the Royal Society B, DOI: 10.1098/rspb.2014.1211.

16.07.2014, Dachverband deutscher Avifaunisten
Neue Studie belegt: Pflanzenschutzmittel nehmen Vögeln die Nahrungsgrundlage
Niederländische Forscher um Caspar Hallmann von der Radboud-Universität in Nijmegen und des SOVON-Zentrums für Ornithologie haben herausgefunden, dass der Rückgang vieler Vogelarten mit dem Einsatz von Schädlingsbekämpfungsmitteln zusammenhängt. Das im Rahmen der Studie untersuchte Pestizid trägt den Namen Imidacloprid und gehört zur Gruppe der Neonicotinoide. Es ist eines der weltweit am häufigsten in der Landwirtschaft verwendeten Insektizide. Neonicotinoide wirken als Kontakt- oder Fraßgifte. Sie schädigen das Nervensystem der Insekten, die mit dieser Substanz behandelte Pflanzen fressen oder diese auch nur berühren.
Während die negativen Auswirkungen auf Bienen und Hummeln durch diese Pflanzenschutzmittel schon seit langem diskutiert werden, war bislang nicht klar, inwieweit auch Vögel durch den Einsatz von Neonicotinoiden geschädigt werden. Die Studie der niederländischen Wissenschaftler liefert nun wichtige Informationen. Die Forscher verglichen die Bestandsentwicklungen von 15 Singvogelarten, darunter Rauchschwalbe und Star, in den Jahren 2003-2010 mit lokalen Imidacloprid-Konzentrationen im Oberflächenwasser von 2003-2009. Der Vergleich zeigt einen deutlichen Zusammenhang zwischen dem Einsatz des Insektizids und dem Rückgang der Vogelarten. Bei Überschreiten eines bestimmten Schwellenwertes nehmen die Vogelarten im Mittel um je 3,5% pro Jahr ab. Der Einsatz von Imidacloprid tötet offenbar so viele Insekten, dass die Vögel nicht mehr genug Nahrung finden.
Die Wissenschaftler um Hallmann fordern die Politik auf, potenzielle Folgeeffekte von Imidacloprid auf Ökosysteme in Betracht zu ziehen. Ein Verbot von Nicotinoiden ist wünschenswert, doch aufgehalten werden kann der rasant vor sich gehende Artenschwund in unserer Kulturlandschaft nur durch eine grundlegend veränderte Agrarwirtschaft.
Die Ergebnisse der Studie sind jetzt in der aktuellen Ausgabe der renommierten englischsprachigen Fachzeitschrift „Nature“ unter dem Titel „Declines in insectivorous birds are associated with high neonicotinoid concentrations“ erschienen.

16.07.2017, NABU
NABU: Offshore-Lärm vertreibt Deutschlands einzige Wal-Art
Miller: Behörden-Hick-Hack um Butendiek wird zur Katastrophe für Schweinswale
Deutschlands einzige Wal-Art, der Schweinswal, flieht vor dem Baulärm des Offshore-Windparks Butendiek. Das zeigen aktuelle Flugbeobachtungen aus dem Sylter Außenriff. Für gewöhnlich halten sich hier im Juni die Schweinswale auf, um ihre Kälber aufzuziehen. Doch dieses Jahr wurden deutlich weniger Tiere gezählt als im Vorjahr. „Damit wird unsere größte Befürchtung zur traurigen Gewissheit: Der Baulärm des Windparks hat die Wale aus dem für sie eingerichteten Schutzgebiet vertrieben – und das mitten in ihrer Fortpflanzungszeit“, sagte NABU-Bundesgeschäftsführer Leif Miller. „Das wollten wir mit unserer Klage am Verwaltungsgericht Köln verhindern. Doch anstatt Verantwortung zu übernehmen, ringen die Behörden seit Monaten um Zuständigkeiten und versuchen, unsere Klage mit allen Mitteln zu behindern“, so Miller weiter.
Im Auftrag des Bundesamtes für Naturschutz führt die Tierärztliche Hochschule Hannover regelmäßig fluggestützte Schweinswalzählungen in der deutschen Nordsee durch. Die aktuellen Karten zeigen, dass fast jeder zweite Schweinswal aus dem Gebiet verschwunden ist. Besonders alarmierend ist die geringe Anzahl von Mutter-Kalb-Paaren, die sonst typisch für diese Jahreszeit sind. Im Radius von mehreren Kilometern um das Baugebiet des Windparks wurden während zweier Überflüge überhaupt keine Wale gesichtet. „Butendiek liegt mitten im FFH-Schutzgebiet, in der Kinderstube des Nordsee-Schweinswals“, kritisierte NABU-Meeresexperte Kim Detloff. „Trotzdem wurden die ohrenbetäubenden Rammungen vorsätzlich in die Fortpflanzungszeit von Mai bis August gelegt. Diese naturschutzpolitische Ignoranz vonseiten der Betreiber und der Behörden ist unfassbar. Schweinswale sind nach nationalem und europäischem Recht streng geschützt“, sagte Detloff.
Im April hatte der NABU auf Grundlage eines eigenen Rechtsgutachtens Klage nach Umweltschadensgesetz am Verwaltungsgericht Köln eingereicht. Angeklagt ist die Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesamt für Naturschutz (BfN). Das BfN jedoch lehnt die Verantwortung ab und verweist auf die rechtliche Zuständigkeit des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrografie (BSH), der Genehmigungsbehörde für Offshore-Windparks. Seitdem streiten sich die Juristen um die tatsächliche Verantwortlichkeit von BfN und BSH.
Um die Entscheidungsfindung zu beschleunigen, muss der NABU nun zwei getrennte Verfahren führen: zum einen die Klage auf Vermeidung weiterer Umweltschäden gegen das BSH am Verwaltungsgericht Hamburg, zum anderen die Klage gegen das BfN auf Sanierung des bereits eingetretenen Schadens am Verwaltungsgericht Köln. „Wäre das Thema nicht so traurig, könnte man über diese Posse nur den Kopf schütteln. Doch die beiden zuständigen Behörden spielen auf Zeit und verweigern die inhaltliche Auseinandersetzung. Gleichzeitig geschieht im Sylter Außenriff eine ökologische Katastrophe“, warnte Detloff. Inzwischen fordert das BSH sogar das BfN zur Stellungnahme für das Hamburger Verfahren auf. „Das macht nicht nur die Verwirrung komplett, sondern zeigt auch, wie sehr sich die Behörden vor ihrer Verantwortung scheuen“, so der NABU-Meeresexperte.
Die nebulöse Umsetzung der europäischen Umwelthaftungsrichtlinie mit unklarer Zuständigkeit ist nach NABU-Meinung ein Fall für den Europäischen Gerichtshof (EuGH). „Die Splittung der Zuständigkeiten für die Umwelthaftungsrichtlinie entspricht ganz sicher nicht der Intention der europäischen Gesetzgebung“, sagte Kim Detloff. „Den Schweinswalen im Baugebiet Butendiek hilft eine Entscheidung des EuGH vermutlich nicht mehr. Aber möglicherweise kann noch der Schaden für die ebenfalls streng geschützten Seevögel im Baugebiet abgewendet werden, etwa für die Stern- oder Prachttaucher“, so Detloff. Gleichzeitig erhofft sich der NABU von den Klagen in Hamburg und Köln, dass zukünftige Genehmigungsverfahren für Offshore-Parks den Anforderungen des geltenden Naturschutzrechts entsprechen.
Ein ausführliches Hintergrundpapier zur NABU-Klage gegen den Offshore-Windpark Butendiek finden Sie unter www.NABU.de/butendiek
Das NABU-Rechtsgutachten finden Sie unter www.NABU.de/themen/meere/windparks/16540.html

17.07.2014, NABU
Ein gutes Jahr für die Große Hufeisennase
Reichlich Nachwuchs bei Deutschlands seltenster Fledermaus
Die letzte Kolonie der Großen Hufeisennase in Deutschland liegt in diesem Jahr auf Rekordkurs. Nachdem schon die Zählung der überwinternden Tiere einen neuen Höchststand erreichte, leben derzeit so viele Fledermäuse wie noch nie in der einzigen bekannten deutschen Wochenstube in der Oberpfalz.
Im Dachboden des vom NABU-Partner Landesbund für Vogelschutz (LBV) betreuten Fledermaushauses in Hohenburg zählte Projektleiter Rudolf Leitl zuletzt 111 erwachsene Fledermäuse, 17 mehr als im Vorjahr. „Die höchste Zahl erwachsener Tiere wird erfahrungsgemäß immer kurz vor der Geburt der Jungen registriert“, so Leitl über seine regelmäßigen Erfassungen.
Aufgrund des kurzen Winters erblickten bereits Anfang Juni die ersten Jungtiere das Licht der Welt, so früh wie noch nie in den bisher erfolgten Aufzeichnungen. „Das Tageslicht haben sie aber nicht wirklich gesehen, denn die Kleinen sind bei der Geburt noch blind“, erklärt Leitl. „Und auch sonst bevorzugen sie ein Leben in Dunkelheit, das ihnen zahlreiche Nachtinsekten und gleichzeitig Schutz vor Feinden bietet.“
Mit 50 Jungtieren kamen 13 Fledermäuse mehr zur Welt als im Vorjahr. Der frühe Geburtstermin bedingt zudem, dass die Überlebenswahrscheinlichkeit der Jungen für den ersten Winter steigt. Je früher die Jungen geboren werden, desto mehr Zeit haben sie, die Insektenjagd effektiv zu lernen, um sich darüber genügend Fettreserven für den Winterschlaf anzufressen.
Mithilfe fernsteuerbarer Infrarotkameras lässt sich das Geschehen im Quartier der Hufeisennasen bestens und ganz ohne Störung der Tiere beobachten. Im Rahmen des EU-geförderten LIFE-Projektes führt der LBV somit auch kontinuierlich ein intensives Monitoring durch, um möglichst schnell auf unerwünschte Entwicklungen reagieren zu können. Positiver Nebeneffekt: Auch die Besucher des Fledermaushauses können via Kamera intensiv am Leben der alten und jungen Tiere teilhaben. Einen ersten Eindruck bekommen Fledermausfreunde per Live-Webcam unter www.lbv.de/hufeisennase.
Die Überlebensrate der Hohenburger Hufeisennasen ist sehr hoch, so dass dieses derzeit einzige bekannte und vollkommen isolierte Fortpflanzungsvorkommen der Großen Hufeisennase in Deutschland den wichtigsten Meilenstein des LIFE-Projektes, nämlich die Hunderter-Marke im Wochenstubenquartier, schon übertroffen hat. Mit Spannung verfolgen die Fledermausschützer nun, wie sich die Jungtiere über den Sommer entwickeln werden.

17.07.2014, Eberhard Karls Universität Tübingen
Frühe Nordamerikaner machten Jagd auf elefantenartige Rüsseltiere
Über eine Ausgrabungsstätte in Mexiko bringt ein Forscherteam unter Beteiligung der Universität Tübingen Menschen der Clovis-Kultur und ausgestorbene Gomphotherien in Verbindung
Sie hatten gerade Stoßzähne, ungefähr die Größe heutiger Elefanten und sind auch mit ihnen verwandt: Die Gomphotherien bezeichnen eine ausgestorbene Art von Rüsseltieren, die einst in Nord- und Südamerika weit verbreitet waren. Bisher glaubte man, dass die großen Säugetiere in Nordamerika nicht mehr existierten, als die ersten Menschen das Gebiet erreichten. Nun hat ein Forscherteam aus den USA, Mexiko und Deutschland, zu dem auch Dr. Susan Mentzer vom Institut für Naturwissenschaftliche Archäologie der Universität Tübingen gehört, an einer neuen Ausgrabungsstätte in Nordmexiko Überreste dieser Tiere gefunden. Sie ließen sich auf ein Alter von 13.400 Jahren datieren. Das macht sie zu den letzten bekannten Gomphotherien in Nordamerika. Zudem entdeckten die Forscher im Zusammenhang mit den Tierknochen Steinwerkzeuge, die sie der Clovis-Kultur zuordnen konnten. Die Funde legen nahe, dass die ersten menschlichen Bewohner des Gebiets zum Ende der letzten Kaltzeit in Nordamerika Gomphotherien jagten und verzehrten.
Die Ausgrabungsstätte mit dem spanischen Namen „El Fin del Mundo“ – „das Ende der Welt“ – ist ein abgelegener Ort in der Sonora-Wüste im Nordwesten Mexikos. Farmer hatten die Forscher über dort lagernde Knochen informiert. Mehrere Stoßzähne waren durch Erosion freigelegt worden. Das internationale Forscherteam begann 2007 mit der Bergung der Überreste zweier jugendlicher Gomphotherien, die sie anhand ihrer Kieferknochen und Zähne bestimmen konnten. Die Ausgrabungsstätte umfasst mehrere „bone beds“, Knochenlagen oder Ansammlungen von Knochen der ausgestorbenen Großfauna aus dem Pleistozän. Die Wissenschaftler entdeckten auch Steinwerkzeuge und Geschossspitzen, die in Zusammenhang mit den Knochenansammlungen zu stehen schienen.
„Die Funde sind bedeutsam, da man zuvor glaubte, dass die Gomphotherien, ausgestorbene Cousins der Mammuts und Mastodons, aus Nordamerika bereits verschwunden waren, lange bevor Menschen das Gebiet besiedelten“, erklärt Susan Mentzer. Bei den bearbeiteten Gegenständen aus der Clovis-Kultur handelte es sich unter anderem um die für diese Periode typischen Speerspitzen sowie Schneidewerkzeuge und Feuersteinabschläge, die bei der Herstellung von Steinwerkzeugen abfallen. Die Clovis-Kultur ist nach dem Ort Clovis, New Mexico, in den USA benannt, wo Archäologen in den 1930er Jahren die ersten Funde aus der Zeit rund 11.000 Jahre vor heute in Amerika gemacht hatten. Die Fundlage an der Stätte El Fin del Mundo lasse überdies vermuten, dass Menschen die elefantenartigen Säugetiere töteten und sie folglich auf dem Speisezettel zumindest mancher frühen nordamerikanischen Menschen standen, so die Wissenschaftler. Von Zentral- und Südamerika war bekannt, dass dort Gomphotherien gejagt wurden, für den Norden Amerikas bietet jedoch der neue Fund den ersten Nachweis einer Verbindung zwischen frühen Jägern und den Tieren. „Es handelt sich überhaupt um den ersten und bisher einzigen Fund von Gomphotherien aus dieser Zeit in Nordamerika“, sagt Dr. Vance Holliday, Professor der Anthropologie und Geologie an der University of Arizona und einer der Ausgrabungsleiter.
Das Forscherteam untersuchte an der Ausgrabungsstätte auch Überreste weiterer Tiere, archäologisches Material, die Geologie des Geländes und datierte die unterschiedlichen Ablagerungen. Mentzers Aufgabe war eine detaillierte Untersuchung der umgebenden Sedimente. „An den Sedimenten lässt sich ablesen, dass die Umgebung der Ausgrabungsstätte zu Lebzeiten der Tiere ganz anders ausgesehen haben muss als die trockene Wüste, die es heute ist“, sagt Mentzer. Die Überreste der Gomphotherien befanden sich in einer Schicht aus Kieselalgen, die darauf schließen lässt, dass das Gebiet einst von Wasser bedeckt war. Möglicherweise war es ein flacher Tümpel oder ein Sumpf, der von den großen Säugetieren und Menschen als Wasserstelle genutzt wurde.
„Dies sind die ersten Clovis-Gomphotherien, es sind die ersten Gomphotherien, die im Zusammen-hang mit archäologischen Funden in Nordamerika entdeckt wurden, es ist der erste Nachweis, dass Menschen in Nordamerika Gomphotherien jagten, und es lässt sich ein neues Gericht auf dem Speisezettel der Clovis-Kultur hinzufügen“, fasst Holliday zusammen.
Die Grabung an der Stätte El Fin del Mundo wurde gefördert vom Argonaut Archaeological Research Fund der University of Arizona, der National Geographic Society, dem Instituto Nacional de Antropologia e Historia (Mexico) und dem Center for Desert Archaeology in Tucson, Arizona (USA).
Originalpublikation:
Guadalupe Sanchez, Vance T. Holliday, Edmund P. Gaines, Joaquín Arroyo-Cabrales, Natalia Martínez-Tagüeña, Andrew Kowler, Todd Lange, Gregory W. L. Hodgins, Susan M. Mentzer, and Ismael Sanchez-Morales: Human (Clovis)–gomphothere (Cuvieronius sp.) association ∼13,390 calibrated yBP in Sonora, Mexico. Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.1404546111

17.07.2014, Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung
Erholung der Artenvielfalt nach dem großen Dino-Sterben
Ein desaströser Meteoriteneinschlag am Ende der Kreidezeit vor 66 Millionen Jahren machte nicht nur den riesigen landbewohnenden Dinosauriern den Garaus – auch die Artenvielfalt im Meer erlitt heftige Einbußen. Paläontologen des Museums für Naturkunde Berlin untersuchten anhand von versteinerten Muscheln und Schnecken aus Patagonien, wie sich marine Ökosysteme von diesem Schock erholten.
Noch Millionen Jahre nach dem Artensterben waren die Lebensgemeinschaften im Meer stark von Überlebenden der Katastrophe geprägt. „Wir waren überrascht, dass über einen solch langen Zeitraum nur sehr wenige neue Gattungen entstanden oder aus anderen Gebieten nach Patagonien eingewandert sind“, sagte der Hauptautor der Studie, Dr. Martin Aberhan vom Berliner Naturkundemuseum. Das weitgehende Ausbleiben von Neuentwicklungen und ein Mangel an Einwanderern sind für die langfristig erniedrigte Artenvielfalt und verzögerte Erholung verantwortlich. „Vermutlich fungierten die Überlebenden wie Platzhirsche, die durch ihre Präsenz und Ressourcennutzung eine erfolgreiche Etablierung neuer Gattungen erschwerten.“
Und noch etwas fällt auf: Die überlebenden Tierarten, die nach dem Massenaussterben am häufigsten vorkamen, waren zuvor meistens selten. Erst nachdem die dominanten Arten am Ende der Kreidezeit ausstarben und somit viele Wettbewerber um Raum und Nahrung fehlten, konnten diese ehemals seltenen Arten aufblühen. „Das waren die Gewinner der Krise“, so Aberhan. „Derartige, lange anhaltende Häufigkeitsschwenks nach Umweltkatastrophen sind wohl weiter verbreitet als bisher angenommen und könnten auch in der aktuellen Diversitätskrise eine Rolle spielen.“
Veröffentlicht in: Aberhan, M. & Kiessling, W. 2014. Rebuilding biodiversity of Patagonian marine molluscs after the end-Cretaceous mass extinction. Plos One (doi: 10.1371/journal.pone.0102629).

16.07.2014, Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Schlaf, Bienchen, schlaf!
Im Bienenstock herrscht strikte Arbeitsteilung. Das gilt auch für die Ruhephasen: Honigbienen schlafen nach Berufsgruppen getrennt, wie Forscher am Biozentrum der Uni Würzburg herausgefunden haben.
Die Aktivitäten in einem Bienenvolk sind bestens organisiert. Dabei halten die Insekten eine strikte Arbeitsteilung ein: Waben reinigen, Brut und Königin füttern, Wachs produzieren und Waben bauen, vor dem Stock Wache halten, Nektar und Pollen sammeln – all diese Aufgaben werden jeweils von bestimmten „Berufsgruppen“ erledigt.
Aber wie verhält es sich mit den Schlaf- und Ruhephasen? Handelt es sich dabei lediglich um ein Fehlen von Aktivität bei Bienen, die dort, wo sie sich gerade aufhalten, einfach nichts tun? Oder zeigt das Bienenvolk auch beim Schlafverhalten berufsgruppenspezifische Muster? Genau so ist es, wie die Biologen Barrett Klein, Martin Stiegler, Arno Klein und Jürgen Tautz von der Universität Würzburg und von der University of Wisconsin – La Crosse (USA) in der Zeitschrift PLoS ONE berichten.
Innendienstler schlafen im Zentrum
Junge Bienen, die im Innendienst eingesetzt sind, schlafen generell in leeren Zellen nahe beim Zentrum des Stocks, meistens im Brutbereich. Sie durchlaufen täglich mehrere Schlafphasen, die sich auf Tag und Nacht verteilen. „Im Brutbereich herrscht rund um die Uhr emsiges Treiben“, sagt Jürgen Tautz, „darum schläft es sich dort in leeren Zellen vermutlich am ungestörtesten.“
Wenn die Bienen vom Innen- zum Außendienst wechseln, verschieben sich ihre Schlafphasen allmählich. Tautz erklärt: „Je älter die Bienen werden, desto weniger schlafen sie. Als Sammelbienen zeigen sie einen deutlichen Tag-Nacht-Rhythmus im Schlafverhalten. Sie schlafen dann generell außerhalb von Zellen und näher am Rand der Waben. Dort dürften sie in der Nacht weitgehend ungestört sein.“
Erste Erkenntnisse über schlafende Insekten
Schlaf bei Insekten: Die Tür zu diesem Forschungsfeld wurde 1983 aufgestoßen. Damals legte der deutsche Zoologe Walter Kaiser neue Erkenntnisse über Honigbienen vor und die Schweizer Forscherin Irene Tobler publizierte eine entsprechende Arbeit über Küchenschaben.
Die Tatsache, dass auch Nicht-Wirbeltiere echtes Schlafverhalten zeigen, kam damals so überraschend, dass viele Wissenschaftler zurückhaltend reagierten, wie Tautz erzählt. Dabei hatte der Würzburger Bienenforscher Martin Lindauer schon 1952 erste Hinweise gefunden: Bei Tag-Nacht-Dauerbeobachtungen einzelner Sammelbienen stellte er fest, dass diese besonders nachts „müßig“ waren.
„Im Lauf der Zeit sind immer mehr Ähnlichkeiten zwischen dem Schlaf der Bienen und dem Schlaf der Menschen ans Licht gekommen“, sagt Tautz. Wurde der Bienenschlaf zunächst nur an Phasen der Bewegungslosigkeit festgemacht, stellte man später auch bei den fleißigen Insekten unterschiedlich tiefe Schlafphasen fest. Wie beim Menschen sorgt auch bei Bienen ein Schlafentzug dafür, dass sich die Lern- und Kommunikationsfähigkeit verringert.
Biologische Funktion bleibt unklar
Eine weitere Gemeinsamkeit: Zur biologischen Funktion des Schlafes bleiben auch bei Bienen viele Fragen ungelöst. In der Wissenschaft gibt es zwar unterschiedliche Erklärungen, aber keine davon ist allgemein anerkannt. Eine Hypothese geht zum Beispiel davon aus, dass sich der Organismus im Schlaf regeneriert. Eine andere betrachtet den Schlaf als Energiesparmaßnahme, und eine dritte besagt, dass das Gehirn im Schlaf wichtige von unwichtigen Informationen trennt und das Gedächtnis sinnvoll belädt.
Bienenstock wird online überwacht
Mehr Details über den Schlaf der Bienen will das Würzburger Forschungsteam bei weiteren Untersuchungen herausfinden. Das Team von Tautz setzt dabei unter anderem auf das Hobos-System (Hobos steht für „Honeybee Online Studies“): Dabei wird das Geschehen in einem Bienenstock mit verschiedenen Sensor- und Messtechniken rund um die Uhr online überwacht; die Werte sind per Internet abrufbar: http://www.hobos.de
Neue Schlafhaltung entdeckt
Mit Hobos haben die Würzburger Forscher bei Bienen jetzt auch eine bislang unbekannte Schlafhaltung entdeckt: Die Tiere klemmen sich dabei mit Kopf und Hinterleibsende zwischen zwei Waben und lassen ihre Fühler und Beine ganz entspannt baumeln. In dieser Stellung können sie bis zu 30 Minuten komplett regungslos verharren. Ansonsten bleiben Bienen beim Schlafen einfach auf der Stelle sitzen und lassen ihre Fühler hängen.
Barrett Klein, Martin Stiegler, Arno Klein, Jürgen Tautz: „Mapping sleeping bees within their nest: spatial and temporal analysis of worker honey bee sleep“, PLoS ONE 2014, July 16

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