Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

Künstlerische Rekonstruktion von Kumimanu biceae im Größenvergleich mit einem Taucher. (© Senckenberg)

Künstlerische Rekonstruktion von Kumimanu biceae im Größenvergleich mit einem Taucher. (© Senckenberg)

12.12.2017, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Uralter Vogel mit Übergrößen-Frack – Neuer fossiler Riesenpinguin in Neuseeland entdeckt
Senckenberg-Wissenschaftler Dr. Gerald Mayr hat gemeinsam mit einem neuseeländischen Team eine bisher unbekannte fossile Riesenpinguinart beschrieben. Aus den Knochenfunden lässt sich ableiten, dass der Pinguin zu Lebzeiten eine Größe von mehr als 1,7 Metern und ein Körpergewicht von etwa 100 Kilogramm erreichte. In ihrer heute im Fachjournal „Nature Communications“ erschienenen Studie zeigen die Forscher, dass „Gigantismus“ keine Seltenheit bei frühen Pinguinen war und sich vermutlich als Folge der Flugunfähigkeit dieser Vögel entwickelte.
Kumi bedeutet in der Sprache der Maori Monster, manu ist das Wort für Vogel – aus dem Artnamen des neuentdeckten Pinguinfossils, Kumimanu biceae, lässt sich also schon ableiten, dass es sich nicht um einen gewöhnlichen Fund handelt.
„Wir haben Flügel und Beinknochen dieses Pinguins untersucht und schnell gemerkt, dass es sich um eine bisher unbekannte Art handelt“, erläutert Dr. Gerald Mayr vom Senckenberg Forschungsinstitut in Frankfurt und fährt fort: „Aus der Größe der Knochen lässt sich ableiten, dass dieser Pinguin mehr als 1,7 Meter groß wurde und über 100 Kilogramm wog“.
Der neue Fund gehört folglich zu den größten fossilen Pinguinarten und wird in seiner Körpergröße nur von einem fossilen Vogel aus der Antarktis übertroffen, der allerdings nur von sehr bruchstückhaften Resten bekannt ist.
Die versteinerten Überreste des Riesenpinguins stammen aus der Region Otago auf der Südinsel von Neuseeland. „Datierungen zeigen, dass der Vogel in der Zeit des späten Paläozäns, also vor circa 59 bis 56 Millionen Jahren, lebte“, erklärt Mayr und ergänzt: „Die Fossilien gehören demnach zu den ältesten bekannten Funden von Pinguinen und es ist bemerkenswert dass schon diese frühesten Formen enorm groß waren.“
In ihrer Studie zeigen der Frankfurter Ornithologe und seine neuseeländischen Kollegen zudem, dass es sich bei dem neuen Fund auch um eine stammesgeschichtlich sehr ursprüngliche Art handelt, die sich von bisher bekannten Riesenpinguinen aus erdgeschichtlich jüngeren Epochen des Eozäns und Oligozäns klar unterscheiden. „Kumimanu zeigt, dass ein Riesenwuchs bei frühen Pinguinen keine Seltenheit war und bereits in dem frühesten Evolutionsabschnitt dieser Vögel“, fügt Mayr hinzu.
Die Wissenschaftler vermuten, dass sich das Riesenwachstum als eine Folge der Flugunfähigkeit der Seevögel entwickelte. Das wirft die Frage auf, warum es heutzutage keine Pinguingiganten mehr gibt. Das Forscherteam um Mayr hat hierzu eine These: „Riesenpinguine haben sich bald nach dem großen Massenaussterben am Ende der Kreidezeit vor etwa 66 Millionen Jahren entwickelt. Möglicherweise trug das Verschwinden großer Meeresreptilien dazu bei, dass Pinguine neue ökologische Nischen erobern konnten. Mit dem späteren Auftreten großer mariner Räuber, wie Robben oder Zahnwale, hatten Riesenpinguine allerdings wieder Konkurrenten und Fressfeinde – dies könnte zu ihrem Aussterben geführt haben.“ Der Senckenberg-Wissenschaftler und seine Kollegen hoffen nun auf weitere Funde, die Licht in diese und neue Fragestellung bringen.
Publikation
Gerald Mayr, R. Paul Scofield, Vanesa L. De Pietri & Alan J.D. Tennyson (2017): A Paleocene penguin from New Zealand substantiates multiple origins of gigantism in fossil Sphenisciformes.
NATURE COMMUNICATIONS 8 DOI: 10.1038/s41467-017-01959-6 www.nature.com/naturecommunications

12.12.2017, Schweizerischer Nationalfonds SNF
Plankton schwimmt gegen den Strom
Ruderfusskrebse bleiben auch in turbulenter Strömung als Schwarm zusammen. Vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstützte Forschende konnten das Verhalten der Fischnahrung mit Hochgeschwindigkeitskameras beobachten.
Zooplankton wird oft als passive Nahrungsquelle für Fische und andere Wassertiere betrachtet. Doch zumindest ein Vertreter unter ihnen, der ein Millimeter grosse Ruderfusskrebs (Eurytemora affinis), bewegt sich gezielt mit „Sprüngen“ im turbulenten Wasser. Dies haben Forschende um den SNF-Förderungsprofessor Markus Holzner von der ETH Zürich herausgefunden. „Mit diesen Sprüngen können die Krebschen ihre Beute jagen und die Männchen ein Weibchen fangen“, sagt Holzner.
Die Forschenden beobachteten die Ruderfusskrebse in einem Turbulenzengenerator – eine Art Aquarium, wo mit mehreren sich gegenläufig Drehenden Scheiben das Wasser durcheinandergewirbelt wurde. Hochgeschwindigkeitskameras zeichneten die Bewegungen auf. Die Bilder wurden mit einer von der Gruppe am Institut für Umweltingenieurwissenschaften der ETH weiterentwickelten Computerprogramm ausgewertet.
Fluoreszierende Partikel verraten Turbulenzen
Durch die Benutzung mehrerer Kameras konnte die genaue räumliche Position jedes Krebschens verfolgt und seine Orientierung erkannt werden. Kleine Plastikpartikel, die unter dem Licht eines Laser fluoreszierten, erlaubten das Beobachtern der Strömung an jedem Ort, womit die eigene Geschwindigkeit jedes Tierchens relativ zur Strömung berechnet werden konnte.
Die Forschenden konnten so zeigen, dass sich das Zooplankton aktiv in den Turbulenzen bewegen kann. „Dies erlaubt es den Ruderfusskrebsen, im Schwarm zusammenzubleiben, was besonders für deren Fortpflanzung wichtig ist“, sagt Holzner. Die Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von aquatischen Ökosystemen. „Auch Fischzuchten könnten vielleicht die Strömungen einmal entsprechend anpassen, damit sich die Nahrungsaufnahme für die Fische optimal gestaltet.“
(*) F.-G. Michalec et al.: Zooplankton can actively adjust their motility to turbulent flow. PNAS (2017). DOI: 10.1073/pnas.1708888114
http://www.snf.ch/SiteCollectionDocuments/michalec_zooplankton_pnas_2017_embargoed_proof.pdf

13.12.2017, Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere
Nachgefragt: welche Rolle spielen Naturkundemuseen? Und wie spielen sie diese?
Sammeln, Bewahren, Erforschen und Vermitteln: Die klassischen Aufgaben der naturkundlichen Sammlungen finden nach wie vor große Anerkennung. Das zeigen Wissenschaftler/innen des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere in Bonn, anhand einer Umfrage unter Wissenschaftler/innen und Student/innen. Die im Bonner Zoological Bulletin erschienene Veröffentlichung macht deutlich, dass die Qualität der Durchführung dieser Arbeiten als hochwertig gilt. So haben naturkundliche Sammlungen an ihrer Faszination wenig verloren. Kritik gibt es hinsichtlich der Vermittlung molekularer Methoden und Proben oder der Digitalisierung von Daten und Objekten.
So haben naturkundliche Sammlungen fast durchweg an ihrer Faszination nichts verloren. Allerdings gibt es auch Kritik. Fragt man die Nutzer der Sammlungen, so bemängeln sie besonders die unzureichende Förderung molekularer Methoden und Proben oder der Digitalisierung von Daten und Objekten durch die Einrichtungen selbst.Diese und andere bedeutende Neuerungen benötigen, gemessen an den Erwartungen der Nutzer/innen, den Ausbau eines umfassenden Wissenstransfers.
Unzureichende Finanzierung war die am häufigsten angegebene Ursache für wahrgenommene Schwächen. Es ist an den Museen, zukunftsweisende Sammlungsstrategien und moderne Methoden umzusetzen, beziehungsweise – wo dies bereits geschieht – durch gezielte Öffentlichkeitsarbeit das Bewusstsein hierfür zu schärfen.
Ist die „verstaubte Naturkundesammlung“ wirklich ein so weit verbreitetes Klischee, wie es oft angenommen wird? Die vorliegende Umfrage (Quelle siehe unten) ergab eine Momentaufnahme von Werten und Meinungen zu naturkundlichen Sammlungen (NKS). Ergebnis: Sammlungen sind für fast alle Befragten faszinierende oder hochinteressante Orte. 525 Umfragepartner aus überwiegend Nordamerika und Europa beteiligten sich an der Umfrage, die meisten davon angestellt an Hochschulen (41%) und naturkundlichen Sammlungen (32%) sowie Studenten (10%).
Naturhistorische Grundlagenforschung, Sammlungspflege und Aufklärung der Öffentlichkeit waren die drei am häufigsten ausgewählten NKS -Kernrollen. Umfrageteilnehmer erkennen die grundsätzliche Bedeutung von Belegexemplaren an, und die Sammlungen leisten auch die unverzichtbare Pflege des Typusmaterials (die physischen Belege für neue Arten). Die Dienstleistungen rund um molekulare Proben und Techniken hingegen oder die digitale Verfügbarkeit von Sammlungsdaten sollten noch verbessert werden. Tiefere Erfassung von objektbezogenen Daten wird ebenfalls gewünscht, sowie der Ausbau des taxonomisch ausgebildeten Fachpersonals an Sammlungen. Es gilt, einen Mehrwert durch neue Vermittlungswege über die Inhalte der Digitalisierungs-, Sammlungs- und Ausstellungsaktivitäten zu schaffen. Die Vermittlung der mit ‚klassischen‘ ebenso wie modernen Methoden geleisteten Arbeit ist Aufgabe der Sammlungen.
„Wir setzen auf eine verstärkte Wahrnehmung der Sammlungen dadurch, dass erstklassige Biodiversitäts- und Umweltforschung an ihnen betrieben wird, erläutert Dr. Jonas Astrin, Biobank-Kurator am ZFMK. „Wir müssen den enormen und in Zeiten von Umweltkrisen stetig wachsenden Wert von Sammlungen aktiv und selbstbewusst vertreten – im Bereich der akademischen Ausbildung ebenso wie beim Wissenstransfer an die breite Öffentlichkeit.“ Das Erbe bestehender Sammlungen zu sichern und ein gezieltes Sammlungswachstum zu koordinieren sei ein Dienst an der Gesellschaft und der Biodiversität. Dieses Wachstum müsse den Anforderungen der traditionellen, der derzeit neu hinzukommenden sowie der zukünftigen NKS-Nutzergemeinschaft gerecht werden. „Wir hoffen, dass dieser Prozess auf der ganzen Welt stattfindet, ohne dass geographische Gebiete zurückbleiben“, sagt Jonas Astrin.
Quelle:
Jonas J. Astrin & Hannah C. Schubert
Community perception of natural history collections – an online survey
Bonn Zoological Bulletin 66(1): 61- 72
http://www.zoologicalbulletin.de/BzB_Volumes/Volume_66_1/061_072_BzB66_1_Astrin_JJ_and_Schubert_HC.pdf

13.12.2017, Universität Bonn
Der älteste Plesiosaurier war ein guter Schwimmer
Plesiosaurier waren ganz besonders effektive Schwimmer. Diese längst ausgestorbenen „Paddelechsen“ vollführten in den Weiten des Weltmeeres den sogenannten „Unterwasserflug“ – ähnlich Meeresschildkröten oder Pinguinen. Paläontologen der Universität Bonn haben nun zusammen mit Kollegen aus Japan und Frankreich den bislang ältesten Plesiosaurier beschrieben: Er stammt aus dem Erdzeitalter der Trias und ist rund 201 Millionen Jahre alt. Das Journal „Science Advances“ berichtet nun über die Ergebnisse.
Mit ihren Flossen ruderten die Plesiosaurier nicht kräftezehrend gegen das zähe Wasser an, sondern glitten elegant wie mit Flügeln dahin. Der kleine Kopf saß auf einem langen, strömungsgünstigen Hals. In dem gedrungenen Körper sorgten starke Muskeln für ausdauernde Bewegungen. Dagegen war im Vergleich zu anderen Unterwasserechsen der Schwanz recht kurz, weil sie ihn kaum für den Vortrieb brauchten. „Dieses evolutive Design war sehr erfolgreich, trotzdem entstand es nach dem Aussterben der Plesiosaurier aber nicht wieder neu“, sagt der Paläontologe Prof. Dr. Martin Sander vom Steinmann-Institut der Universität Bonn.
Die längst verschwundenen Paddelechsen hätten es hinsichtlich ihrer Fortbewegung vermutlich leicht mit heute noch lebenden Wassertieren aufnehmen können. Während zum Beispiel Meeresschildkröten hauptsächlich ihre kräftigeren vorderen Extremitäten für den Vortrieb nutzen, setzten die Plesiosauriern alle ihre vier Paddel gleichzeitig ein und sorgten somit für einen wirkungsvollen Schub. Über einen Panzer wie die Schildkröten verfügten die Urtiere, die von Fischen lebten, aber nicht. Zahlreiche Fossilien zeugen von der weltweiten Verbreitung der Plesiosaurier im Erdzeitalter des Juras und der Kreide.
Ein Privatsammler entdeckte das Fossil in einem Steinbruch
Ein ganz besonderes Exemplar entdeckte der Privatsammler Michael Mertens im Jahr 2013 bei Arbeiten in einer Tongrube in Westfalen und rettete es vor dem Bagger. Die anschließende Einschätzung durch das LWL-Museum für Naturkunde in Münster ergab, dass es sich um eine Unterwasserechse aus der noch älteren Trias handeln könnte. Diese Nachricht erreichte den Saurierforscher Prof. Sander von der Universität Bonn bei einem Forschungsaufenthalt in Los Angeles. „Ich hielt das zunächst für unwahrscheinlich, da seit rund 300 Jahren Plesiosaurier wissenschaftlich beschrieben werden, aber noch kein einziges Exemplar aus der Trias dabei war“, berichtet Sander. Erst durch die sehr gute Zusammenarbeit zwischen Privatsammler, Bodendenkmalpflege, Museum und Wissenschaftlern habe dieser herausragende Fund beschrieben, eingeordnet und publiziert werden können, so der Paläontologe. Die genaue Untersuchung durch die Doktorandin Tanja Wintrich vom Steinmann-Institut der Universität Bonn ergab tatsächlich, dass es sich um den mit rund 201 Millionen Jahren bislang ältesten Plesiosaurier und den einzigen aus den geologischen Schichten der Trias-Zeit handelt.
Das Fossil bringt es auf eine Körperlänge von 237 Zentimeter. „Es ist ein vergleichsweise kleineres Exemplar“, sagt Wintrich. Die Wissenschaftler tauften das besondere Fossil auf den Namen „Rhaeticosaurus mertensi“: Während der erste Begriff dem Rhät als jüngste Abteilung der Trias geschuldet ist, weist der zweite Namensbestandteil auf den Entdecker hin. Eine Knochenprobe von diesem Fossil untersuchten die Wissenschaftler der Universität Bonn mit ihren Kollegen vom Naturgeschichtlichen Museum in Osaka, von den Universitäten Osaka und Tokyo sowie vom Naturhistorischen Museum in Paris. Im Computertomografen „durchleuchteten“ sie zunächst die Probe und fertigten von besonders interessanten Abschnitten Dünnschliffe für die Mikroskopie an.
Wissenschaftler untersuchten die Wachstumslinien im Knochen
Anhand der Wachstumslinien des Knochens erkannten die Forscher, dass es sich um ein schnellwachsendes Jungtier gehandelt haben muss. Sie verglichen die Befunde mit Dünnschliffen anderer junger Plesiosaurier aus Jura und Kreide. „Bis zur Geschlechtsreife wuchsen die Plesiosaurier offenbar sehr schnell“, fasst Sander das Ergebnis zusammen. Der Paläontologe wertet dies als einen deutlichen Hinweis auf Warmblütigkeit. Die Plesiosaurier waren damals überall im Meer verbreitet. „Da sie selbst in kältere Zonen vordrangen, mussten sie ihre Körpertemperatur konstant halten können“, sagt der Paläontologe. Wegen ihrer Warmblütigkeit und ihrer effizienten Fortbewegung seien sie extrem erfolgreich und weit verbreitet gewesen – bis sie zusammen mit den Dinosauriern von der Erdoberfläche verschwanden. Sander: „Wahrscheinlich führten ein Meteoriteneinschlag und Vulkanausbrüche zu einem globalen Ökosystemkollaps.“
Publikation: Tanja Wintrich, Shoji Hayashi, Alexandra Houssaye, Yasuhisa Nakajima, P. Martin Sander: A Triassic plesiosaurian skeleton and bone histology inform on evolution of a unique body plan, Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv.1701144

15.12.2017, Bundesamt für Naturschutz
Online-Karten: Schweinswale und Seevögel in Nord- und Ostsee
● Langzeitbeobachtungen des BfN im Meer von 2001 bis 2016 jetzt online
● Angebot informiert über Verbreitung geschützter Tierarten in deutscher Nord- und Ostsee
Wo in deutschen Meeren kommen Schweinswale vor? Wo waren in den vergangenen Jahren in der Nord- und Ostsee die meisten Seevögel zu be-obachten? Darüber geben seit heute Online-Karten unter https://www.bfn.de/infothek/karten.html umfassend und öffentlich Aufschluss. Sie basieren auf Langzeitdatenreihen, die im Auftrag des Bundesamts für Naturschutz (BfN) von zwei Forschungsinstituten erhoben wurden.
Die Karten zeigen, wo Meeressäugetiere und 22 verschiedene Seevogel-Arten in den Jahren 2001 bis 2015 bzw. 2016 gesichtet wurden. Die zugrundeliegenden Daten können zudem als standardisierte Geodienste in Geoinformationssystemen genutzt und mit anderen Daten kombiniert werden.
„Wir freuen uns, dass wir diese über 15 Jahre gesammelten Datenreihen nun der Öffentlich-keit digital zugänglich machen können. Gleichzeitig hoffen wir, dass diese wichtigen Ergeb-nisse zur Verbreitung geschützter Tierarten anderen Forschungsprojekten zugutekommen“, sagt Prof. Beate Jessel, Präsidentin des BfN.
Vor den Küsten von Nord- und Ostsee müssen die Interessen unterschiedlicher Nutzer fort-während mit den Naturschutzaufgaben, wie dem Erhalt der marinen Arten- und Lebens-raumvielfalt in Einklang gebracht werden. Grundlage dafür liefern die Langzeit-Datenreihen, die im Auftrag des BfN, Abteilung Meeresnaturschutz, für die Zeit ab 2001 zur Verbreitung von Schweinswalen und Seevögeln erhoben wurden. Die Daten zur Verbreitung der Schweinswale, die Sichtung von Walkälbern und die Sichtung anderer Meeressäuger werden nun erstmals auch in einfacher Form für genaue räumliche Analysen angeboten. Die Datengrundlage dafür liefern bei den Schweinswalen insgesamt circa 800.000 Beobach-tungspunkte, die 29.000 Sichtungen enthalten. Für die 22 verschiedenen Arten der Seevögel wurden mehr als 1,4 Mio. Beobachtungspunkte mit über 61.000 Sichtungen ausgewertet. Auch manche Einflüsse des Menschen werden beim Monitoring mit erfasst. Haben die Wis-senschaftlerinnen und Wissenschaftler Schiffsverkehr, Fischerei und weitere menschliche Aktivitäten sowie Netzreste und Öl- oder Müllverschmutzungen beobachtet, so wurden diese ebenfalls aufgenommen und in die Karten eingetragen. Die Datenreihen wurden im Auftrag des BfN vom Forschungs- und Technologiezentrum Westküste der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und dem Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover erhoben.
Das besondere an den thematisch gegliederten Karten bzw. Kartenanwendungen: Sie sind sowohl von interessierten Laien als auch von Fachleuten anwenderfreundlich und leicht ver-ständlich nutzbar. Die nun vorgestellten Anwendungen werden künftig regelmäßig durch neu erhobene Daten im Rahmen des Wirbeltiermonitorings des BfN ergänzt. In den kommenden Monaten sollen auch Bestandstrends sowie Daten aus dem akustischen Schweinswalmoni-toring dargestellt werden. Präsentationen zu Biotopen und Bodenlebewesen sollen ebenfalls 2018 folgen.
Weiterführende Informationen:
Internationale Abkommen und Richtlinien verpflichten Deutschland zum Monitoring geschütz-ter mariner Arten und Lebensräume. Das Bundesamt für Naturschutz koordiniert das Monito-ring in der Ausschließlichen Wirtschaftszone von Nord- und Ostsee. Im Monitoring der Wir-beltiere werden insbesondere die Verbreitung, das Vorkommen und mögliche Bestandsver-änderungen von Schweinswalen sowie verschiedenen Seevogelarten untersucht.
Weiterführende Informationen des BfN zum marinen Monitoring der Wirbeltiere:
https://www.bfn.de/themen/meeresnaturschutz/marines-monitoring.html
https://www.bfn.de/themen/meeresnaturschutz/marines-monitoring/wirbeltiere.html

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