Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

19.09.2017, NABU
Vogelzug erleben: NABU startet Kranichwochen an Oder und Bodden
Jetzt Kraniche beim Vogelzug beobachten: Mehr als 250 geführte Kranich-Touren finden sich diesen Herbst im NABU-Terminkalender. Einen besonderen Schwerpunkt gibt es mit zwei „Kranichwochen“ am Ostseebodden und im Nationalpark Unteres Odertal. Ab Ende September zieht es die Kraniche in wärmere Gefilde. Aus Skandinavien und aus Osteuropa kommend, sammeln sie sich die kommenden Wochen an den Rastplätzen, bevor sie sich dann laut trompetend, über Deutschland auf den Weg nach Frankreich und Spanien machen.
Mehr als 250 geführte Kranich-Touren zu Fuß, per Fahrrad, Kremser, Bus, oder auch Schiff listet der NABU-Terminkalender für diesen Herbst auf. Zwei „Kranichwochen“ bilden dabei den Schwerpunkt: vom 24. September bis 1. Oktober am Ostseebodden rund um das vom NABU getragene Kranich-Informationszentrum Groß Mohrdorf bei Stralsund sowie vom 29. September bis 8. Oktober im Nationalpark Unteres Odertal in Gartz nahe Schwedt.
„Aktuell rasten über 10.000 Kraniche an der Ostseeküste, die tagsüber hervorragend an der neuen barrierefreien Beobachtungsstation KRANORAMA beobachtet werden können. Täglich kommen weitere Kraniche aus Skandinavien hinzu“, sagt Günter Nowald, Leiter des Kranich-Informationszentrums in Groß Mohrdorf. Im Rhinluch sind derzeit etwa 500 Kraniche zu beobachten.
Zum Rasthöhepunkt hielten sich im vergangenen Jahr im Rhin- und Havelluch gleichzeitig fast 94.000 Kraniche auf; in der Region Darß-Zingster Boddenkette und Rügen des Nationalparks Vorpommersche Boddenlandschaft waren es etwa 60.000 Vögel. Einige Tage später hatte sich der Schwerpunkt nach Niedersachsen in die Diepholzer Moorniederung verlagert, wo mehr als 80.000 Kraniche erfasst wurden.

20.09.2017, Dachverband Deutscher Avifaunisten
Hervorragender Naturschutz: Projekt zum Schutz des Rotmilans durch UN-Dekade Biologische Vielfalt ausgezeichnet
Mehr Nahrung während der Brutzeit zur Verfügung zu stellen und Horststandorte zu sichern sind die Ziele des bundesweiten Artenschutzprojektes Rotmilan – Land zum Leben. Um dies zu erreichen, haben sich 2013 der Deutsche Verband für Landschaftspflege (DVL), der Dachverband Deutscher Avifaunisten (DDA) und die Deutsche Wildtier Stiftung mit verschiedenen Partnern aus der Praxis zusammengeschlossen. Die Praxispartner beraten während des bis 2019 laufenden Projektes in neun Modellregionen in sieben Bundesländern die Landnutzer über praktische Maßnahmen rotmilanfreundlicher Landbewirtschaftung. Der Schlüssel zum Erfolg ist die naturschutzfachliche Beratung zum Anbau geeigneter landwirtschaftlicher Kulturen, in denen der Rotmilan Beute machen kann. Darüber hinaus werden Hecken angelegt, bestehende Nester geschützt und Bäume als zukünftige Brutstätten gepflanzt.
Dieser Einsatz wurde mit der Auszeichnung als „Projekt der UN-Dekade Biologische Vielfalt“ belohnt. Die Urkunde wurde am 18. September im Rahmen einer Fachtagung von Frau Dr. Christiane Paulus vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit an die Projektträger überreicht. Zu der Tagung, in deren Mittelpunkt die Naturschutzberatung, praktische Maßnahmen und erste Monitoringergebnisse stehen, kamen über 100 Gäste aus ganz Deutschland.
Als UN-Dekade für die biologische Vielfalt wurden von den Vereinten Nationen die Jahre 2011 bis 2020 erklärt. Die Staatengemeinschaft ruft damit die Weltöffentlichkeit auf, sich für die biologische Vielfalt einzusetzen. Hintergrund ist der kontinuierliche Rückgang an Biodiversität in fast allen Ländern der Erde. Die Dekade soll die Bedeutung der Biodiversität für unser Leben bewusst machen und zum Handeln anstoßen.
Welchen Nutzen die für den Rotmilan optimierte Landschaft für die Greifvogelart tatsächlich hat, evaluiert im Projekt der Dachverband Deutscher Avifaunisten. Die Auswertung der ersten Projektjahre liefert spannende Ergebnisse, die in Weimar erstmals dargestellt werden. Auskunft darüber, wie genau die Rotmilane die für sie verbesserten Flächen nutzen, liefern winzige Datenlogger, die wie ein Rucksack auf dem Rücken der Vögel befestigt sind. Darüber hinaus wurden Einblicke in das verborgene Leben der beeindruckenden Greifvogelart aus den verschiedenen Projektgebieten vorgestellt. Eine Exkursion in das Thüringer Projektgebiet am 19. September rundete die Konferenz ab.
Weitere Informationen zum Rotmilan und dem Projekt Land zum Leben finden Sie auf www.rotmilan.org.
Auf www.dda-web.de/rotmilan erfahren Sie Genaueres über die wissenschaftlichen Begleituntersuchungen und alles rund um die Patenschaftsaktion des DDA, bei der Sie für die im Rahmen des Projekts besenderten Milane Patenschaften abschliessen können.
Weitere Informationen zur UN-Dekade für biologische Vielfalt erhalten Sie unter www.undekade-biologischevielfalt.de.

20.09.2017, Dachverband Deutscher Avifaunisten
Ornitho-QR-Codes für die Carl Zeiss Vogelstation Wedeler Marsch
Vom 11. bis 13. September lud Carl Zeiss Sports Optics zur Vorstellung des neuen, ab Januar 2018 verfügbaren Spektivs Zeiss Victory Harpia nach Hamburg ein. Neben der Produktvorstellung stand für die geladenen Gäste, u.a. des Dachverbandes Deutscher Avifaunisten (DDA), auch eine Bootsfahrt zur vom NABU Hamburg betriebenen Carl Zeiss Vogelstation in der Wedeler Marsch auf dem Programm. Dort konnte das neue Spektiv mit dem außergewöhnlichen Objektivsystem mit 3-fach Weitwinkelzoom unter realen Bedingungen ausgiebig getestet werden.
Darüber, welche Vögel aktuell in der Wedeler Marsch zu beobachten sind, können sich Besucher auf einer Kreidetafel an der Eingangstür der Vogelstation informieren, die vom Leiter Marco Sommerfeld regelmäßig aktualisiert wird. Um hier künftig zusätzlich mit moderner Technik noch aktueller informieren zu können, übergab der DDA-Vorsitzende Bernd Hälterlein im Rahmen des Zeiss-Events zwei Schilder mit einem QR-Code an Marco Sommerfeld. Gefördert auch durch die Kooperation zwischen dem DDA und Carl Zeiss Sports Optics ermöglichen die QR-Codes direkte Abfragen aktueller Beobachtungen aus dem Internetportal ornitho.de.
Rund 85.000 Vogelbeobachtungen wurden aus der Wedeler Marsch in den vergangenen Jahren bei ornitho.de gemeldet – eine ideale Informationsquelle also, um sich über das aktuelle Geschehen in der lokalen Vogelwelt zu informieren. Ein Mobiltelefon hat heutzutage nahezu jeder dabei, mit dem sich die Inhalte der QR-Codes kinderleicht über die eingebaute Kamera scannen lassen. Beobachterinnen und Beobachter in der Wedeler Marsch haben somit ab sofort die Möglichkeit, sich mit dem eigenen Smartphone stets über die aktuellsten Entdeckungen zu informieren. Die Teilnehmer der Zeiss-Produktvorstellung wurden über die QR-Codes beispielsweise direkt in Kenntnis gesetzt, dass sich unter den in der Marsch rastenden Goldregenpfeifern auch ein in Deutschland nur sehr selten zu beobachtender asiatischer Tundra-Goldregenpfeifer befand. Dieser ließ sich mit dem Spektiv Zeiss Victory Harpia mit bis zu 70-facher Vergrößerung finden und ideal beobachten.
Derzeit sind im Rahmen eines Pilotprojektes bereits 22 QR-Codes zur Abfrage aktueller Beobachtungen aus ornitho.de in verschiedenen Beobachtungsgebieten im Nationalpark Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer installiert. Bald sollen solche Codes auch in zahlreichen weiteren Gebieten in Deutschland angebracht werden und dort über aktuelle Sichtungen informieren. Verschiedene Regionen und Organisationen von Naturparken bis zu Ornithologischen Arbeitsgemeinschaften haben bereits Interesse bekundet.

19.09.2017, Justus-Liebig-Universität Gießen
Parasitenflirt: Molekulare Kamera zeigt Paarungszustand von Bilharziose-Erregern in 3D
Weltweit einzigartiges Massenspektrometer macht erstmals Oberflächen von Tieren und Pflanzen sichtbar – Entwicklung Gießener Chemiker ermöglicht interdisziplinäre Zusammenarbeit zur Untersuchung von Schistosomen
Die Natur besteht aus Oberflächen und Abgrenzungen wie Organellen, Zellwänden oder Haut. Ein großer Teil der Kommunikation von Lebewesen – unter anderem zur Organisation und zur Fortpflanzungssteuerung – verläuft über diese Oberflächen. Während die analytischen Wissenschaften in den vergangenen Jahrzehnten enorm zur Aufklärung und dem Verständnis von Lebensvorgängen in Populationen, in Körpern, in Organellen und in den Zellen tierischen oder pflanzlichen Ursprungs beigetragen haben, lagen die Oberflächen solcher Lebewesen bislang weitgehend im Dunkeln. Eine neuartige Apparatur und Methodik liefert nun erstmals sowohl stoffliche (molekulare) als auch topographische (mikroskopisch bildliche) Information von den Oberflächen und Kontaktflächen von Tieren und Pflanzen.
Mit einem jetzt in der Zeitschrift „Nature Methods“ vorgestellten neuen massenspektrometrischen Mikroskop lassen sich Substanzen, die zum Beispiel der Kommunikation oder Steuerung zwischen Mitgliedern bestimmter Populationen dienen, in ihrem chemischen Aufbau erkennen und gleichzeitig in einem dreidimensionalen Bild einer Oberfläche darstellen. Das in der Arbeitsgruppe von Prof. Bernhard Spengler, Institut für Anorganische und Analytische Chemie, entwickelte Gerät benutzt dazu einen Laserstrahl, der auf einen sehr kleinen Punkt mit einem Durchmesser von wenigen Mikrometern gebündelt wird. Um diesen Laserpunkt in die jeweils richtige Höhe auf einer gewölbten Oberfläche zu bringen, benutzen die Wissenschaftler ein selbst entwickeltes Autofokussystem, wie es in ähnlicher, einfacherer Form zum Beispiel in Kameras verwendet wird.
„Von einer Oberfläche wird punktweise die Zusammensetzung eines mikrometergroßen Gebietes bestimmt“, erklärt Mario Kompauer, Doktorand der Arbeitsgruppe. „Für jeden einzelnen Punkt wird dabei schrittweise im Mikrometermaßstab die jeweilige Höhe gemessen und angepasst, die Stelle analysiert und anschließend vom Computer zu einem dreidimensionalen Bild der Oberfläche zusammengesetzt.“ Dieses Bild zeigt nicht nur die Form des Objektes, sondern auch seinen stofflichen Aufbau.
Mit dem weltweit einzigartigen neuen Gerät kann die Arbeitsgruppe gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus der Biologie und der Medizin zahlreiche Fragen beantworten. Neben den Oberflächen von Blättern oder pilzbefallenem Saatgut ist seit kurzem auch die Oberfläche eines Wurmparasiten von besonderem Interesse. „Wir sind begeistert, dass wir mit der neuen analytischen Technologie nun zum Beispiel die Oberfläche von Schistosomen, das sogenannte Tegument, im Paarungszustand untersuchen können“, sagt Prof. Christoph G. Grevelding, Parasitologe an der Universität Gießen. Die Paarung ist eine Voraussetzung für den Lebenszyklus dieser Parasiten, die die Krankheit Bilharziose (Schistosomiasis) hervorrufen. Die tödliche, aber dennoch vernachlässigte Tropenerkrankung wird von den zweigeschlechtlichen Schistosomen verursacht, die auch Pärchenegel genannt werden.
„Wenn man den im menschlichen Körper stattfindenden, dauerhaften Paarungszustand der Schistosomen unterbrechen könnte, ließe sich möglicherweise die tödliche Parasitenerkrankung heilen und weltweit dauerhaft zurückdrängen“, meint Dr. Sven Heiles, Habilitand in der Arbeitsgruppe der Massenspektrometriker. Was sich da auf der „Haut“ dieser nur wenige Mikrometer großen Würmer abspielt und die Paarung hervorruft und aufrecht erhält, wollen die Wissenschaftler nun mit der neuen dreidimensionalen Oberflächenanalytik untersuchen.
Publikation
Mario Kompauer, Sven Heiles & Bernhard Spengler: „Autofocusing MALDI mass spectrometry imaging of tissue sections and 3D chemical topography of nonflat surfaces”, Nature Methods
(2017)
doi:10.1038/nmeth.4433

20.09.2017, Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.
Fledermäuse wählen optimales Reisewetter
Windstärke, Windgeschwindigkeit und Luftdruck sind für den Großen Abendsegler Zeichen zum Aufbruch in seine Sommergebiete
Millionen von Tieren fliegen, schwimmen oder wandern jedes Jahr um die Erde. Damit sie ihr Ziel erreichen, müssen sie Änderungen der Umweltbedingungen genau wahrnehmen und den richtigen Zeitpunkt zum Start ihrer Wanderungen wählen. Auch Fledermäuse lassen sich von äußeren Faktoren leiten. Forscher des Max-Planck-Instituts für Ornithologie in Radolfzell haben nun untersucht, unter welchen Bedingungen der in Süddeutschland heimische Große Abendsegler im Frühjahr in seine Sommergebiete aufbricht. Sie haben herausgefunden, dass die Entscheidung zum Start vom Zusammenspiel zwischen Windstärke, Windgeschwindigkeit und Luftdruck abhängt. Die Forscher haben ein Modell entwickelt, mit dem sie den Migrationsstart der Fledermäuse vorhersagen können.
Im Herbst sind die Vogelschwärme am Himmel, die zum Überwintern nach Süden fliegen, ein vertrautes Bild. Aber auch Millionen anderer Tiere machen sich jedes Jahr auf die Reise, angefangen von Krebsen über Insekten bis zu Fischen und Säugetieren. Eine Reihe von Faktoren bestimmt den richtigen Zeitpunkt zum Start. Zugvögel beispielsweise müssen nach dem Winter genug Gewicht zugelegt haben. Außerdem entscheiden auch Tageslänge, Windbedingungen und Luftdruck, wann sie aufbrechen. Über die Migration von Fledermäusen ist dagegen wenig bekannt.
Die Gruppe von Dina Dechmann am Max-Planck-Institut für Ornithologie in Radolfzell untersucht das Migrationsverhalten des Großen Abendseglers (Nyctalus noctula). Von den über 1300 Fledermausarten gehört der Große Abendsegler zu den wenigen, die über lange Strecken reisen. Dabei sind es in erster Linie die Weibchen, die hunderte von Kilometer zurücklegen müssen. Jedes Frühjahr fliegen sie nach ihrem Winterschlaf in insektenreichere Regionen Richtung Nordosten. Sie suchen dort stets dieselbe Kolonie auf, um ihre Jungen zur Welt zu bringen und aufzuziehen. Im Herbst kehren die Weibchen dann wieder in den Südwesten zu ihren Überwinterungsplätzen zurück, wo sie sich paaren und auf den Winterschlaf vorbereiten. Der richtige Zeitpunkt zum Aufbruch im Frühjahr ist für die Fledermausweibchen wichtig, da sie sich genug Fettreserven für die lange Reise zulegen müssen, aber wegen der fortschreitenden Trächtigkeit auch nicht zu lange warten dürfen.
Um die Fledermäuse im Freiland beobachten zu können, wurden die Tiere nahe ihrer Überwinterungsplätze eingefangen, vermessen und gewogen, mit Sendern versehen und anschließend wieder freigelassen. An den darauffolgenden Tagen suchten die Forscher jeden Morgen das Gebiet von einem Flugzeug aus ab, um zu überprüfen, welche Tiere sich in der Nacht in welche Richtung aufgemacht hatten. Auch Wetterdaten wie Windgeschwindigkeit und -richtung, Luftfeuchtigkeit und -druck, Temperatur sowie Wolkenbedeckung wurden festgehalten.
Im Gegensatz zu Vögeln können Fledermäuse das nötige Gewicht in wenigen Nächten zulegen und das Startdatum dann weitgehend unabhängig davon wählen. Stattdessen wählt der Große Abendsegler die optimale Nacht für den Start anhand der Wetterbedingungen aus. So konnten die Forscher beobachten, dass die Fledermäuse vermehrt in Nächten mit klarem Wetter und günstigen Winden aufbrachen, messbar an hohem Luftdruck und Rückenwind. Aber auch Nächte mit niedrigem Luftdruck wurden von vielen Tieren zum Abflug genutzt, wenn gleichzeitig schwacher Gegenwind in Migrationsrichtung wehte. „Ein Luftdruckanstieg bedeutet besseres Wetter“, erklärt Dechmann.
Die Fledermäuse wählen den Zeitpunkt für den Abflug im Verlauf des Frühjahrs nach unterschiedlichen Kriterien aus. „Zu Beginn der Zugperiode ist Rückenwind ein wichtiger Faktor. Später brechen sie vor allem in klaren Nächten mit hohem Luftdruck auf, selbst wenn sie Gegenwind haben. Bei niedrigem Luftdruck fliegen sie nur, wenn Rückenwind oder schwacher Gegenwind herrscht“, erklärt Teague O’Mara vom Radolfzeller Max-Planck-Institut.
Aus den gewonnenen Daten entwickelten die Forscher ein Modell, mit dessen Hilfe sie vorhersagen können, in welchen Nächten der Große Abendsegler mit hoher Wahrscheinlichkeit aufbricht. Dies könnte auch zum Schutz der Fledermäuse beitragen, denn viele Tiere sterben während ihres Zuges durch die Kollision mit Windkraftanlagen. „Wenn wir vorhersagen können, in welchen Nächte besonders viele Fledermäuse unterwegs sind, könnte die Opferzahl durch gezieltes Abschalten der Windräder in solchen Nächten drastisch reduziert werden“, sagt Dechmann.
Originalveröffentlichung:
Determinants of spring migration departure decision in a bat
Dina K.N. Dechmann, M. Wikelski, D. Ellis-Soto, K. Safi, M. Teague O’Mara
Biology Letters; 20 September, 2017

20.09.2017, Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg
Ewig junge Ohren? Schleiereulen werden im Alter nicht schwerhörig
Mit zunehmendem Alter werden alle Menschen irgendwann schwerhörig. Denn die Haarsinneszellen und Nervenverbindungen im Innenohr gehen unwiederbringlich verloren. Von Vögeln hingegen ist bekannt, dass sie die entsprechenden Zellen neu bilden können. Ob dies auch bei alten Tieren der Fall ist, ist bisher jedoch kaum untersucht. Ein Team um die Zoologin Dr. Ulrike Langemann von der Universität Oldenburg zeigt nun, dass Schleiereulen mit zunehmendem Alter nicht schwerhörig werden. Ihre Ergebnisse haben die Forscher im Fachmagazin „Proceedings of the Royal Society B“ veröffentlicht.
Im Alter von etwa 65 Jahren haben bereits fünf von zehn Menschen so viel an Hörempfindlichkeit eingebüßt, dass Sprachverständlichkeit und Musikgenuss beeinträchtigt sein können. Solche altersbedingte Schwerhörigkeit ist auch von anderen Säugetieren bekannt. Vögel hingegen haben im Laufe der Evolution die Fähigkeit bewahrt, neue Haarsinneszellen im Innenohr zu bilden oder nach einer Schädigung verloren gegangene Haarsinneszellen zu ersetzen.
Um Schwerhörigkeit beim Menschen in unserer alternden Gesellschaft künftig besser behandeln zu können, wollen Wissenschaftler verstehen, welche Regenerationsmechanismen Vögel besitzen. Doch bisher ist kaum untersucht worden, ob diese Art der Regeneration bei Tieren mit fortschreitendem Alter erhalten bleibt und Vögel deswegen weiterhin gut hören können, also quasi „ewig junge Ohren“ haben.
Für einen Singvogel, den einheimischen Star, konnte das Team um Prof. Dr. Georg Klump und Dr. Ulrike Langemann vom Department für Neurowissenschaften schon vor einiger Zeit zeigen, dass dieser nicht altersschwerhörig wird. Nun konnten sie diesen Befund mit einer von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Studie erhärten: Die Wissenschaftler trainierten dafür Schleiereulen unterschiedlichen Alters mit Hilfe von Futterbelohnungen und verglichen ihre Hörfähigkeit. Sie fanden heraus: Die Hörempfindlichkeit von sehr alten und von jungen Vögeln unterscheidet sich nicht. „Die Fähigkeit zur lebenslangen Regeneration von funktionellen Haarsinneszellen ist wohl eine generelle, robuste Eigenschaft von Vögeln“, schlussfolgert Klump.
Schleiereulen haben aufgrund ihres namensgebenden Gesichtsschleiers eine extrem gute Hörempfindlichkeit. Zudem können sie Schallquellen genauer als jedes andere Tier orten. Beides hilft Schleiereulen, ihre Beute – überwiegend Mäuse – zu lokalisieren und zu fangen. Die Haarsinneszellen im Innenohr sind bei diesen Vögeln besonders spezialisiert. Der Star der Oldenburger Studie ist die alte Eule „Weiss“, die die Wissenschaftler seit 24 Jahren begleitet. „Inzwischen ist sie sehr behäbig“ sagt die Forscherin Bianca Krumm, die täglich mit dem Tier umgeht, „aber sie hört noch ausgezeichnet“.
Originalpublikation: Krumm B, Klump G, Köppl C, Langemann U.: Barn owls have ageless ears. Proc. R. Soc. B 20171584.

20.09.2017, Veterinärmedizinische Universität Wien
Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen
Vor allem männliche Pfeilgiftfrösche sind sehr fürsorgliche Eltern. Schlüpfen ihre Kaulquappen, tragen sie diese Huckepack zu im Regenwald verstreuten Wasserstellen, damit sie nicht austrocknen. Forschende der Vetmeduni Vienna, der Universität Wien und der Harvard Universität zeigten nun, dass sich dieses Verhalten experimentell auslösen lässt. Wenn man fremde Kaulquappen auf Rücken von Fröschen platziert, machen sich männliche und sogar weibliche Frosch-„Pflegeeltern“ genauso zu Wasserstellen auf wie wenn diese sie selbständig aufgenommen hätten. Damit wurde erstmals bei Amphibien gezeigt, dass ein einfacher Reiz komplexes Fürsorgeverhalten auslösen kann. Journal of Experimental Biology.
Elterliche Fürsorge ist im Tierreich weit verbreitet. Die Pfeilgiftfrösche Allobates femoralis gelten ebenso als sehr fürsorgliche Eltern. Nach dem Schlüpfen transportieren diese Amphibien ihre Kaulquappen auf dem Rücken zu Wasserstellen, die meist weit verstreut liegen. Die Prozesse die diese komplexen Verhaltensmuster auslösen, wurden aber bislang zumeist nur bei Vögeln und Säugetieren untersucht. Auf welchen Reiz hin die Frösche ihren Nachwuchs Huckepack zum rettenden Nass bringen, ist dagegen unerforscht.
Forschende der Vetmeduni Vienna, der Universität Wien und der Harvard Universität untersuchten nun, ob der Kaulquappentransport etwa das eigene Aufnehmen eines Geleges durch das Elterntier voraussetzt oder auch experimentell ausgelöst werden kann. Dazu platzierte das Forschungsteam fremde Kaulquappen auf den Rücken verschiedener Frösche. Es zeigte sich, dass die Amphibien auch vorbildliche Pflegeeltern sind und sogar Weibchen, die in der Natur nur selten den „Transporter“ spielen, mit aufgesetzten Kaulquappen der Elternpflicht in gleichem Maß nachkommen.
Alle Mann Huckepack, egal ob eigene oder fremde „Kinder“
Nach dem direkten Anbringen des falschen Nachwuchses auf den Rücken wurden männliche und weibliche Frösche mit einer kleinen Antenne ausgestattet und verfolgt. „Es interessierte uns, ob auch fremde Kaulquappen zu Wasserstellen transportiert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass keine eigenständige Aufnahme der Kaulquappen vorangehen muss, sondern alleine der Rückenkontakt bei den erwachsenen Fröschen ausreicht“, erklärt Andrius Pašukonis von der Universität Wien, der gemeinsam mit Kristina Beck und Eva Ringler die Studie leitete.
“Wir konnten beobachten, dass alle getesteten Frösche, Männchen sowie Weibchen, ihre aufgesetzten Pflegekinder zu Pools trugen“, so Eva Ringler vom Messerli Forschungsinstitut der Vetmeduni Vienna. Sie verhielten sich genauso, als ob sie sich selbst entschieden hätten die Kaulquappen aufzunehmen und zu transportieren. Das zeigte, dass das elterliche Verhalten dieser Frösche instinktiv durch das Platzieren von Kaulquappen auf den Rücken ausgelöst werden kann, egal ob verwandt oder nicht. Der Mechanismus, der dieses Instinktverhalten auslöst, konnte mit diesem Experiment jedoch noch nicht eindeutig bestätigt werden.
Berührung der Kaulquappen könnte Schlüsselreiz selbst bei Froschmüttern sein
„Wir vermuten, dass hierbei taktile Signale, also bestimmte Berührungen oder Bewegungen der Kaulquappen eine Rolle spielen. „Diese Ergebnisse sind deshalb so interessant, da sie zeigen wie ein einfacher Stimulus ein komplexes Verhaltensmuster auslöst. Die erwachsenen Pfeilgiftfrösche marschieren nicht nur los, die Berührung ruft auch die Erinnerungen an weit verstreute Wasserstellen hervor.” sagt Pašukonis.
Ein zusätzlicher interessanter Aspekt der Studie war, dass auch die weiblichen Frösche bereitwillig die fremden Kaulquappen zu den Pools trugen. „Bei dieser Art transportieren die Weibchen eigentlich nur in Ausnahmefällen die Kaulquappen“, erklärt Ringler. Das instinktiv ausgelöste Verhaltensmuster scheint damit unabhängig vom Geschlecht zu sein. Bei Männchen und Weibchen reichte alleine die körperliche Nähe zu den am Rücken platzierten Kaulquappen als Reiz aus. Ohne eigenes Gelege oder einen weiteren Reiz, transportierten sie sie zu den Wasserstellen und sicherten damit auch fremdem Nachwuchs das Überleben. Die Studie konnte damit zum ersten Mal im Freiland und bei Amphibien zeigen, dass komplexes Verhalten durch einen simplen Auslöser manipuliert werden kann.
Service:
Der Artikel „Induced parental care in a poison frog: a tadpole cross-fostering experiment“ von Andrius Pašukonis, Kristina Barbara Beck, Marie-Therese Fischer, Steffen Weinlein, Susanne Stückler und Eva Ringler wurde in Journal of Experimental Biology veröffentlicht.
http://jeb.biologists.org/content/early/2017/08/31/jeb.165126

21.09.2017, NABU
Der Storchensommer ist ins Wasser gefallen – 2017 keine gute Brutsaison für Deutschlands Weißstörche
Jahr 2017 war keine gute Brutsaison für Deutschlands Weißstörche. Die heftigen Regenfälle im Sommer haben in vielen Regionen ihre Spuren hinterlassen. Dauerregen und Kälte durchnässten die Jungen, so dass viele an Unterkühlung zu Grunde gingen. Insgesamt ging weniger Nachwuchs als in den Vorjahren auf die erste Reise in die afrikanischen Winterquartiere.
Auch wenn noch nicht alle Zahlen der vielen ehrenamtlich tätigen Weißstorchbetreuer im NABU zusammen getragen sind, dürften 2017 mindestens wieder 6.300 Storchenpaare in Deutschland gebrütet haben. Damit ist die Zahl der Brutpaare insgesamt stabil geblieben.
Aber es gibt auch hier deutliche regionale Unterschiede: Während in den westlichen Bundesländern die Zahl der Brutpaare um etwa zehn Prozent anstieg, blieb der Bestand in Ostdeutschland allenfalls stabil, war aber meist rückläufig. Die nach Westen ziehenden Weißstörche in Westdeutschland sind derzeit im Vorteil, weil sie einen kürzeren Zugweg haben als die Ostzieher und auf Mülldeponien und Reisfeldern in Spanien viel Futter finden können. Große Sorgen indessen bereitet dem NABU die Situation in Mecklenburg-Vorpommern, wo der Weißstorchbestand seit mehr als zehn Jahren im Rückgang begriffen ist.
„Viele Menschen mag es verwundern, dass der Feuchtwiesenliebhaber Weißstorch an einem Zuviel an Wasser leiden könnte“, erläutert der Sprecher der NABU-Bundesarbeitsgruppe Weißstorchschutz, Christoph Kaatz. „Doch sind gerade Dauerregen und Kälte für drei bis vier Wochen alte Küken besonders gefährlich.“ In diesem Alter können sie nicht mehr von den Eltern gehudert werden, sie haben aber auch noch kein richtiges Federkleid, das sie vor Nässe schützen könnte.“
Sorge bereitet den Storchenschützern im NABU vor allem die Häufigkeit und Heftigkeit derartiger Wetterereignisse. „Der Weißstorch hat es in Deutschland ohnehin nicht leicht. Er findet häufig nur noch hochgewachsene Ackerflächen vor, statt Wiesen und Weiden auf denen er sein Futter finden kann“, so Kaatz. Zusätzlich werde nun der Bruterfolg von Adebar durch Unwetterereignisse reduziert. Und Klimaexperten sagen voraus, dass solche Wetterextreme in Zukunft regelmäßig auftreten können. „Wie sich das auf die weitere Entwicklung des Weißstorchbestandes in Deutschland auswirkt, kann noch niemand voraussagen“, so das Fazit des Storchenexperten.

21.09.2017, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Nesseltiere steuern Bakterien fern
CAU-Forschungsteam belegt erstmals, dass Wirtstiere die Funktion ihrer bakteriellen Symbionten steuern können
In den modernen Lebenswissenschaften zeichnet sich immer deutlicher ein Paradigmenwechsel ab: Lebewesen gelten nicht mehr als in sich geschlossene Einheiten, sondern als hochkomplexe und funktionell voneinander abhängige Organismengemeinschaften. Die Erforschung der engen Verflechtungen zwischen vielzelligem und vor allem bakteriellem Leben wird in Zukunft den Schlüssel zu einem besseren Verständnis der Lebensprozesse insgesamt und insbesondere des Übergangs von Gesundheit und Krankheit liefern.
Wie die Zusammenarbeit und Kommunikation der Organismen dabei im Detail abläuft, ist gegenwärtig allerdings noch in großen Teilen unbekannt. Einen wichtigen Fortschritt bei der Entschlüsselung dieser multiorganismischen Beziehungen haben nun Forschende der Arbeitsgruppe Zell- und Entwicklungsbiologie am Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) erzielt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Dr. Sebastian Fraune konnten erstmals belegen, dass Wirtsorganismen neben der Zusammensetzung auch die Funktion ihrer sie besiedelnden Bakteriengemeinschaften steuern können. Ihre neuartigen Ergebnisse, die sie am Beispiel des Süßwasserpolypen Hydra und seiner spezifischen bakteriellen Symbionten gewinnen konnten, veröffentlichten die CAU-Forschenden am vergangenen Montag in der jüngsten Ausgabe des Fachjournals Proceedings of the National Academy of Sciences.
„Ausgangspunkt unserer Untersuchung war die Beobachtung, dass Hydra mit der Bildung bestimmter antimikrobieller Substanzen die Zusammensetzung einer arttypischen Bakterienbesiedlung auf seiner Körperoberfläche beeinflussen kann“, erklärt Dr. Cleo Pietschke, Erstautorin der Studie. Die evolutionär ursprünglichen Lebewesen bewältigen damit im Prinzip dieselbe Aufgabe, die auch höherentwickelte Organismen bei der Ausbildung eines gesunden Mikrobioms lösen müssen: Mithilfe ihres Immunsystems sorgen sie für die Ansiedlung der „richtigen“ Zusammensetzung von Bakterien und müssen zugleich nützliche Mikroorganismen darin hindern, schädlich zu wirken. Wie dieser Kolonisierungsprozess durch die Kommunikation zwischen Wirt und Bakterien unterstützt wird, stand im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit.
Ab einer bestimmten Dichte ihrer Population können Bakteriengemeinschaften in Teams agieren, um gemeinsam gewisse Funktionen zu erfüllen. Die Koordination dieser Funktionen beruht auf einem Sensor-Mechanismus, mit dem die einzelnen Bakterien mit Hilfe von Signalmolekülen die Populationsdichte insgesamt bestimmen können. Ist ein Schwellenwert erreicht, werden über diese Signalmoleküle Gene aktiviert und damit bestimmte zelluläre Funktionen reguliert. Mit diesem als Quorum-Sensing bezeichneten Prozess steuern Bakterien Funktionen wie die Besiedlung von Oberflächen oder die Produktion von Toxinen.
Das Kieler Forschungsteam konnte nun zeigen, dass der Wirtsorganismus den Quorum-Sensing-Mechanismus der Bakterien verändern kann. Die Nesseltiere wirken dabei direkt auf die bakteriellen Signalmoleküle ein und fördern so den Kolonisierungsprozess ihres eigenen Gewebes aktiv. „Wir haben festgestellt, dass Hydra nicht nur das reine Vorhandensein seiner bakteriellen Symbionten beeinflusst, sondern darüber hinaus regelrecht in ihre Funktion eingreifen kann“, beschreibt Fraune, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Zell- und Entwicklungsbiologie, das Phänomen. Das Forschungsteam beschrieb erstmals detailliert, dass ein Wirt mittels Quorum-Quenching in die molekulare Kommunikation von Bakterien eingreift. Bisher gab es nur zwei andere Bespiele für solche Eingriffe eines Wirtsorganismus. Konkret wiesen die Kieler Forschenden nach, dass eine Modifikation bestimmter Signalmoleküle durch den Wirt die Ansiedlung des häufigsten bei dieser Hydrenart vorkommenden Bakteriums Curvibacter fördert.
Die CAU-Forschenden untersuchten den Einfluss des Wirtsmechanismus auf seine bakterielle Gemeinschaft, indem sie die Auswirkung eines Signalmoleküls und das vom Wirt modifizierte bakterielle Gegenstück beobachteten. Zunächst brachten sie sterile Hydren, also im Labor künstlich ohne Bakterienbesiedlung gezüchtete Tiere, mit Bakterien der Art Curvibacter in Kontakt. Es zeigte sich, dass die Bakterien sich nur schlecht ansiedelten, solange nicht modifizierte Signalmoleküle vorhanden waren. Sobald diese unter dem Einfluss des Wirtstieres modifiziert waren, besiedelten die Bakterien den Körper des Nesseltiers in einem normalen Umfang. Anschließend wiederholten die Forschenden den Versuch mit Tieren, die bereits eine Bakterienbesiedlung aufwiesen. Auch hier zeigte sich dasselbe Muster: Erst die vom Wirtstier veränderten Signalmoleküle fördern eine ausgewogene und typische Kolonisierung der Hydren durch ihre bakteriellen Symbionten. Wie sich diese am Modellorganismus des Nesseltiers gewonnenen Ergebnisse auf andere Lebewesen übertragen lassen, müssen weitere Untersuchungen zeigen. Da Hydren evolutionär ursprüngliche Tiere sind, ist es jedoch wahrscheinlich, dass dieser Mechanismus auch bei höher entwickelten Lebewesen in ähnlicher Weise angelegt ist.
„An der Schnittstelle von Grundlagenforschung und Medizin wird immer deutlicher, dass der Schlüssel zur Gesundheit in der Balance von Körper und bakteriellen Symbionten liegt. Vor uns liegt die gigantische Aufgabe, die höchst komplexen Beziehungen zwischen Wirten und Bakterien zu verstehen. Mit unseren neuen Erkenntnissen sind wir diesem Ziel ein kleines Stück nähergekommen“, gibt sich Fraune optimistisch. An der Erforschung der multiorganismischen Beziehungen von Körper und Mikroorganismen arbeiten rund 70 Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gemeinsam im Kieler Sonderforschungsbereichs 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“.
Die vorliegende Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Projektes „Host derived mechanisms controlling bacterial colonisation at the epithelial interface in the early branching metazoan Hydra (FR 3041/2-1)“ und vom Exzellenzcluster „Entzündungsforschung“ an der Universität Kiel gefördert.
Originalarbeit:
Cleo Pietschke, Christian Treitz, Sylvain Forêt, Annika Schultze, Sven Künzel, Andreas Tholey, Thomas C. G. Bosch and Sebastian Fraune: “Host modification of a bacterial quorum-sensing signal induces a phenotypic switch in bacterial symbionts”. Proceedings of the National Academy of Sciences, Published on September 18, 2017
http://www.pnas.org/content/early/2017/09/12/1706879114

20.09.2017, Naturhistorisches Museum Bern
Schlangenkopffische – neue Studie bringt Ordnung ins Arten-Chaos
Als Protagonisten zahlreicher B-Movies werden Schlangen-kopffische als gefrässige Räuber dargestellt. Die Identifikation der einzelnen Arten in dieser Fischgruppe gestaltete sich bisher als ausserordentlich schwierig. Ein Team von Wissenschaftlern um Dr. Lukas Rüber vom Naturhistorischen Muse-um Bern bringt nun Ordnung ins Chaos.
Anfang der 2000er führte das zufällige Aussetzen einiger Exemplare des Argus-Schlangenkopffisches, Channa argus, in Flüsse und Seen in den USA zu einer unerwarteten Medienhysterie. Das invasive und gefrässige Verhalten dieser Art schien die dortige lokale Fischfauna zu gefährden. Die amerikanische Filmindustrie setzte die Schlangenkopffische, welche auch kurze Distanzen an Land zurücklegen können, bereits als blutige Hauptdarsteller in Horror-Filmen und in einem etwas reisserisch angelegten Dokumentarfilm von National Geographic ein. Nach Piranhas und Haien scheinen Drehbuchschreiber von Low-Budget-Horrorfilmen einen neuen Lieblingsfisch gefunden zu haben.
Wissenschaftlich gesehen sind Schlangenkopffische eine kleine Gruppe von 38 anerkannten Arten, die in den Süssgewässern Afrikas und Asiens vorkommen. In ihren Herkunftsländern sind sie wichtige Speisefische. Einige Arten werden in der Aquakultur eingesetzt. Immer wieder wurden diese Arten in unterschiedlichen Teilen der Welt eingeführt und haben sich dort etablieren können. Die korrekte Artidentifizierung von Schlangenkopffischen hat sich oft als schwierig herausgestellt und hat zu zahlreichen Fehlidentifikationen geführt – auch bei den wenigen invasiven Arten. Auffällige Veränderungen in der Färbung zwischen Jungtieren, Halberwachsenen und Erwachsenen und historisch bedingte Unterschiede in der Interpretation der Artabgrenzungen haben zu Unsicherheiten geführt.
Artidentifizierung mithilfe von DNA Barcodes
In den letzten Jahren wurden vermehrt DNA-Barcodes, kurze DNA-Sequenzen eines Gens aus dem Mitochondrium, bei der Identifizierung potentiell invasiver und bereits etablierter Schlangenkopffischarten benutzt. Dr. Lukas Rüber vom Naturhistorischen Museum Bern und ein internationales Team von Wissenschaftlern, darunter einige der führenden Taxonomen von Schlangenkopffischen, haben umfangreiche genetische Untersuchungen an Schlangenkopffischen durchgeführt. Sie haben hunderte von neuen DNA-Barcodes produziert, denen Tieren zu Grunde lagen, die von Schlangenkopffisch-Experten bestimmt worden waren. In ei-nem zweiten Schritt verglichen sie ihre DNA-Barcodes mit denen, die von anderen Forscher-gruppen in GenBank, einer DNA-Sequenzdatenbank, hinterlegt worden waren. In ihrer heute veröffentlichten Studie in der Zeitschrift PLOS ONE, stellten Rüber und sein Team fest, dass über 16% der in GenBank hinterlegten Schlangenkopffisch DNA-Barcodes von falsch identifi-zierten Arten stammen. «Wie Sie sich vorstellen können, waren wir sehr überrascht und ziem-lich geschockt über dieses Ergebnis» sagte Lukas Rüber, der Leiter der Untersuchung, «denn immerhin wird GenBank als die Datenbank für DNA Sequenzen erachtet und von ver-schiedensten Forschern konsultiert». Natürlich führt eine falsche Artbestimmung zu fehler-haften Schlussfolgerungen. Mit der Hinterlegung der neuen DNA-Barcodes können die stän-digen Fehlbestimmungen künftig verhindert werden.
Unterschätzte Artenvielfalt bei Schlangenkopffischen
Die Resultate dieser Untersuchung zeigen darüberhinaus, dass die Artenzahl in der Familie der Schlangenkopffische wohl deutlich höher liegt als bisher angenommen. Die höhere Arten-zahl ist vor allem darauf zurückzuführen, dass kürzlich mehrere unbeschriebene Arten mit punktartigen Verbreitungsgebieten aus dem ost-himalayischen Biodiversitäts-Hotspot be-kannt wurden. Weiter hat die genaue Untersuchung von weitverbreiteten Arten ergeben, dass diese in geographisch klar definierte und genetisch unterschiedliche Gruppen zerfallen. Das hat dazu geführt, dass die Anzahl Schlangenkopffisch-Arten bisher unterschätzt wurde.
Schlangenkopffische sind natürlich keine menschenfressenden Horrorkreaturen, sondern far-benfrohe, faszinierende, hochspezialisierte Süsswasserfische, die aussergewöhnliche Verhal-tensweisen zeigen. Zum Beispiel können sie stundenlang ausserhalb des Wassers überleben dank eines zusätzlichen Atmungsorgans. Sie zeigen ein aufwändiges und kompliziertes Fort-pflanzungs- und Führsorgeverhalten, etwa beim Bauen eines Nestes und dem Betreuen der Eier und Jungfische. Die Mehrzahl der Schlangenkopffischarten hat es gar bis zur Maulbrut-pflege gebracht, der am weitesten entwickelten Form der Brutfürsorge bei Fischen.

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