Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

05.02.2018, Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Wissenschaftler untersuchen molekulare Grundlagen der sozialen Evolution von Termiten
Wissenschaftler haben erstmals die molekularen Grundlagen für die Evolution der Lebensweise Staaten bildender Termiten und Ameisen verglichen. Sie wiesen ähnliche Prozesse trotz fehlender verwandtschaftlicher Nähe nach. An der Studie waren Wissenschaftler aus elf Forschungseinrichtungen in sechs Ländern beteiligt.
Ein Phänomen, das schon Charles Darwin faszinierte, ist die Entstehung riesiger komplexer Insektengesellschaften aus einzelgängerischen Vorfahren – wie bei Termiten und Ameisen. Die Staaten bildenden Termiten und Ameisen sind einander sehr ähnlich: Sie haben die gleiche, als „eusozial“ bezeichnete Lebensweise. Damit verbunden sind Besonderheiten wie die Bildung von Kasten, die mit einer Aufgabenteilung einhergeht, zum Beispiel Arbeiter und Soldaten. Termiten und Ameisen sind jedoch nicht nah miteinander verwandt. Im Gegenteil: Während sich die eusozialen Termiten vor rund 150 Millionen Jahren innerhalb der Schaben entwickelten, entstanden Ameisen und andere eusoziale Hautflügler, darunter Bienen, erst 50 Millionen Jahre später an einem weit entfernten Zweig im Insektenstammbaum. Wissenschaftler um den Bioinformatiker Prof. Dr. Erich Bornberg-Bauer von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) und Evolutionsbiologin Prof. Dr. Judith Korb von der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg verglichen nun erstmals die molekularen Grundlagen für die Evolution einer eusozialen Lebensweise bei beiden Gruppen. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Nature Ecology and Evolution“ veröffentlicht.
Alle wichtigen Informationen für den Bauplan und das Verhalten eines Organismus sind in seinem Genom enthalten, also in seinem Erbgut. Der Vergleich von Genomen kann daher wertvolle Hinweise darauf liefern, wie Evolution über Hunderte Millionen von Jahren erstaunlich komplexe Organismen hervorgebracht hat. So wiesen die Forscher nun unter anderem nach, dass die eusozialen Termiten genetische Besonderheiten in jenen Abschnitten des Genoms aufweisen, die die Informationen für die an der chemischen Kommunikation beteiligten Chemorezeptoren tragen.
„Im Vergleich zu den nahe verwandten Schaben sind die betroffenen Proteinfamilien zwar stark verkleinert, aber in ihrer Funktion stark differenziert, was auf ihre besondere Bedeutung hinweist“, unterstreicht Erich Bornberg-Bauer. Die chemische Kommunikation – also die Verständigung über Duftstoffe – ermöglicht es Staaten bildenden Insekten beispielsweise, die eigenen Nestgenossen zu erkennen sowie die verschiedenen Kasten zu unterscheiden. Sie ist für diese Tiere von zentraler Bedeutung.
Die Ergebnisse decken sich auf den ersten Blick mit den Resultaten von früheren Studien zur Entstehung von Eusozialität bei Ameisen und Bienen. Bei genauerem Hinsehen entdeckten die Forscher jedoch, dass sich bei Ameisen und Bienen eine zwar verwandte, aber deutlich andere Chemorezeptor-Familie als bei Termiten zur Erkennung von Duftstoffen mit den Fühlern spezialisiert hat. „Dies ist somit ein klassisches Beispiel ‚konvergenter‘ Evolution: Unter einem ähnlichen Selektionsdruck entwickelten beide Gruppen unabhängig voneinander ähnliche molekulare Grundlagen für eine eusoziale Lebensweise“, sagt Genomik-Experte Dr. Mark Harrison, Erstautor der Studie. Die Wissenschaftler wiesen weitere Konvergenzen nach, darunter bei DNA-Abschnitten, die eine Rolle bei der Herstellung von Kohlenwasserstoffen für die Kutikula, also den Insektenpanzer, spielen. Diese kutikulären Kohlenwasserstoffe bilden die Grundlage der Kommunikation innerhalb eines Insektenstaats, da sie den zur gegenseitigen Erkennung nötigen „Duftstoffmix“ enthalten.
Im Zuge der Studie sequenzierten die Wissenschaftler erstmals das Genom einer Schabe (Deutsche Küchenschabe, Blattella germanica) sowie einer Trockenholz-Termite (Cryptotermes secundus). Sie verglichen die Genome, die genetische Aktivität sowie die Gesamtheit der Proteine (Proteom) dreier Termitenarten und der Schabe. Die Ergebnisse verglichen sie zudem mit entsprechenden Daten von 16 anderen Insektenarten, darunter verschiedene Ameisenarten. Dabei rekonstruierten sie mithilfe spezieller Algorithmen auch die genetische Ausstattung der Vorfahren heutiger Termiten. Auf diese Weise konnten sie die Entstehung zufälliger Mutationen nachvollziehen, die die dann folgende Entwicklung hin zur Eusozialität erst ermöglichten.
Als eine der wichtigsten Ursachen für die den molekularen Anpassungen zugrunde liegenden Änderungen im Genom entdeckten die Forscher sogenannte Transposons, also DNA-Abschnitte, die ihre Position im Genom verändern können und im Laufe der Evolution „springen“. „Wir konnten rekonstruieren, dass eine bestimmte Klasse von Transposons lange vor der Entstehung der Termiten zur Vergrößerung von anscheinend an der Kommunikation beteiligten Proteinfamilien beigetragen hat“, ergänzt Dr. Evelien Jongepier, ebenfalls Erstautorin. Diese Protein-Expansionen verliehen den Schaben das größte bisher bekannte Insektenproteom und könnten auch die Evolution der Eusozialität bei Termiten gefördert haben.
An der Studie waren Wissenschaftler aus elf Forschungseinrichtungen in sechs Ländern beteiligt, darunter Forscher der Universität Freiburg und der Universität Pompeu Fabra in Barcelona, Spanien, der University of Illinois in Urbana-Champaign, der North Carolina State University, USA, sowie vom Baylor College of Medicine Human Genome Sequencing Center, Houston, USA, im Rahmen des „i5k“- Genomsequenzierungsprogramms. Die Wissenschaftler aus Deutschland wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.
Eusozialität
Wissenschaftler unterscheiden zwischen verschiedenen Formen des Zusammenlebens und der Staatenbildung bei Tieren. Die komplexeste Form ist die „Eusozialität“. Sie beinhaltet das Zusammenleben mehrerer Generationen, die gemeinsame Brutpflege und die „reproduktive Arbeitsteilung“, bei der sich nur ausgewählte Individuen innerhalb der Gruppe fortpflanzen, beispielsweise die Königin und der König bei Termiten.
Originalpublikation:
Harrison M. C., Jongepier E., Robertson H. M. et al. (2018): Hemimetabolous genomes reveal molecular basis of termite eusociality; Nature Ecology and Evolution (Advance Online Publication), doi:10.1038/s41559-017-0459-1

05.02.2018, Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung
Als Spinnen noch Schwänze besaßen
Chimerarachne yingi aus dem 100 Millionen Jahre alten Burmesischen Bernstein wurde in der renommierten Zeitschrift Nature Ecology and Evolution von einem Forscherteam aus China, Deutschland, der USA und England unter Beteiligung von Jason Dunlop vom Museum für Naturkunde Berlin beschrieben. Chimerarachne schaut wie eine Spinne aus und zeigt einige wichtige Merkmale der Webspinnen. Überraschend ist der lange geiselartige Schwanz. Die Autoren vermuten daher, dass Chimerarachne entweder die primitivste bekannte Spinne ist oder zu einer Gruppe ausgestorbene Spinnentiere gehört, die sehr nah am Ursprung der Spinnen lag. Fest steht: es gab eine Zeit in der Spinnen Schwänze besaßen.
Webspinnen sind eine der Erfolgsgeschichte der Natur, mit mehr als 47.000 lebenden Arten. Sie haben einige Schlüsselmerkmale entwickelt: u.a. (1) Spinnwarzen, um Seide für Netze zu produzieren oder um ihre Eier darin einzuwickeln, (2) ein männliches Tastorgan, mit dem die Spermien während der Paarung in das Weibchen übertragen werden, und (3) Gift, um ihre Beute zu lähmen. Chimerarachne yingi schaut auf den ersten Blick aus wie ein Vertreter der Gliederspinnen (Mesothele). Das sind die primitivsten bekannten lebenden Webspinnen. Diese besitzen immer noch einen segmentierten Hinterleib. Aufgrund der Anatomie der Gliederspinnen erwarteten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei der Untersuchung des Objektes vier Paare Spinnwarzen zentral an der Bauchseite des Hinterleibs. Chimerarachne hat nur zwei Paare gut entwickelter Spinnwarzen am hinteren Bereich des Hinterleib, jedoch zusätzlich noch ein kleines Paar, welches möglicherweise noch im Entwickelungsprozess war. Das Tastorgan ist einfach und ähnelt eher dem einer Langkieferspinne (z.B. Vogelspinne) als einer Gliederspinne. Ob Chimerarachne giftig war konnte nicht erforscht werden. Bekannt ist, dass die Vorfahren der Spinnentiere wahrscheinlich einen Schwanz besaßen, ähnlich den noch lebenden Geißelskorpionen. „Unsere vertiefende Forschung an Chimerarachne ergab, dass es eine Zeit gab, in der es in der Natur Spinnen mit Schwänzen gab“, so Wissenschaftler Jason Dunlop, „und dies will ich an alle, die sich für Natur und Spinnen begeistern kommunizieren“. Alle Merkmale zusammen betrachtet besaß Chimerarachne einen recht einzigartigen Körperbau unter den Spinnentieren und kann wichtige Fragen zum Aufbau und Aussehen ursprünglicher Spinne beantworten, z.B. wie sich Spinnwarzen und Tastorgane entwickelt haben.
Chimerarachne gilt aber nicht als direkter Vorfahre der modernen Webspinnen. Fossilen von Spinnen sind bereits aus über 300 Millionen Jahre alten Gesteinen bekannt. Stattdessen gehört Chimerarachne einer ausgestorbenen Gruppe an, aus der die Webspinnen entstanden sind. Der Name Chimerarachne stammt von dem Mischwesen „Chimära“ aus der griechischen Mythologie und wurde ausgewählt, da die Fossilien Merkmale verschiedene Spinnentiere verbinden. Der Artname yingi ehrt Herr Yanling Ying, Sammler eines der neue Tiere.
Veröffentlicht in: Wang, B., Dunlop, J. A., Selden, P. A., Garwood, R. J., Shear, W. A., Müller, P. & Lei, X. 2018. Cretaceous arachnid Chimerarachne yingi gen. et sp. nov. illuminates spider origins. Nature Ecology and Evolution. Doi http://dx.doi.org/10.1038/s41559-017-0449-3

05.02.2018, Eberhard Karls Universität Tübingen
Schildkrötengehirne sind komplexer als gedacht
Neue Studie wirft Licht auf die Gehirnevolution der Schildkröten und ihre frühen Umweltanpassungen
Die Gehirne von Schildkröten haben sich im Lauf der Evolution langsam, aber stetig weiterentwickelt. Anders als bislang angenommen, führte dies zu einer Vielzahl und Komplexität von Gehirnen, die mit denen anderer Tiergruppen vergleichbar sind: Zu diesem Schluss kommen Forscher aus Großbritannien, Brasilien und Deutschland in einer Studie, in der sie mit modernen Computeranalysen die Veränderungen der Schildkrötengehirne im Lauf der letzten 210 Millionen Jahre untersuchten. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Frontiers in Ecology and Evolution veröffentlicht.
Schildkröten sind eine der ältesten heute noch lebenden Wirbeltiergruppen. Obwohl ihre Ursprünge bis zu 250 Millionen Jahre zurückdatieren, haben sie sich seitdem äußerlich kaum verändert. Fast alle fossilen Schildkröten ähnelten den heutigen modernen Schildkröten. Diese anatomische Konstanz trug womöglich dazu bei, dass sie mehrfache Aussterbe-Ereignisse der Erdgeschichte überlebten.
Dr. Ingmar Werneburg vom Senckenberg Center of Human Evolution and Palaeoenvironment (HEP) an der Universität Tübingen war Leiter der Studie, die sich auf die Untersuchung von Proganochelys quenstedti konzentrierte. Die älteste Schildkröte mit einem vollständigen Panzer wurde in 210 Millionen Jahre alten triassischen Sedimenten in Deutschland gefunden. Anhand von Computertomografie-Aufnahmen zweier fossiler Schädel rekonstruierten die Wissenschaftler digitale Modelle des Gehirns von Proganochelys und verglichen diese mit Gehirnmodellen moderner Schildkröten.
„Unsere Resultate zeigen, dass Proganochelys, die älteste Schildkröte mit einem echten Panzer, eine sehr einfache Gehirnstruktur aufwies“, sagt Erstautor Dr. Stephan Lautenschlager von der Universität Birmingham. „Sehsinn und Gehör waren wahrscheinlich nicht besonders gut ausgebildet, während der Geruchssinn relativ gut entwickelt war.“ Weitere Resultate der Studie zeigten, dass das Schildkrötengehirn in Bezug auf seine Größe und Komplexität im Laufe der Evolution bis hin zu den modernen Schildkröten zunahm. Moderne Arten zeigen eine weite Spanne an Gehirnformen und -größen, was die vielfältigen Ausprägungen ihrer Sinnesorgane spiegelt.
Ingmar Werneburg ergänzt: „Über einen Zeitraum von über 200 Millionen Jahren stieg die Komplexität der Schildkrötengehirne, wodurch es den Tieren möglich war, sich an verschiedene Umgebungen und Lebensbedingungen anzupassen. Das ist insofern wichtig, als dass wir ähnliche Diversifizierungen auch bei anderen Tiergruppen wie Säugetieren und Vögeln vorfinden.“
„Durch den Vergleich der digitalen Gehirnrekonstruktionen mit denen moderner Schildkröten konnten wir zeigen, dass die ersten Schildkröten mit vollständigem Panzer sehr wahrscheinlich an Land, aber nicht grabend oder im Wasser lebten“, sagt Gabriel Ferreira von der Universität São Paolo in Brasilien, ein weiterer Co-Autor der Studie. „Erst später in der Evolution eroberten sie verschiedene Habitate.“
Publikation: Stephan Lautenschlager, Gabriel S. Ferreira und Ingmar Werneburg: Sensory evolution and ecology of early turtles revealed by digital endocranial reconstructions”, Frontiers in Ecology and Evolution, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2018.00007/abstract

06.02.2018, Ludwig-Maximilians-Universität München
Evolutionsbiologie – Schwämme kommen mit wenig Sauerstoff aus
Schwämmen, mit die einfachsten Tiere, fehlt ein molekularer Signalweg, mit dem andere Tiere intern Sauerstoff regulieren. Haben sie andere Mechanismen dafür entwickelt oder lebten ihre frühesten Vorfahren in einer sehr sauerstoffarmen Welt?
Gert Wörheides Forschungsfragen führen ihn mehr als 650 Millionen Jahre zurück zu den Anfängen des tierischen Lebens auf der Erde. Jüngst konnte der Geobiologe zeigen, dass Schwämme, und nicht Rippenquallen sehr wahrscheinlich die Schwestergruppe aller anderen Tiere sind. Sie spalteten sich nah der Wurzel vom Stammbaum der Tiere ab, aus der anderen Linie entwickelten sich alle anderen Tiere. In ihrer neueste Studie zeigt sein Team nun, in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Professor Canfield von der University of Southern Denmark, dass Schwämme im Gegensatz zu fast allen anderen Tieren mit sehr wenig Sauerstoff zurechtkommen. Wie die molekulargenetische Analysen von Wörheide, Inhaber des Lehrstuhls für Paläontologie und Geobiologie an der LMU, nun zeigen, fehlt ihnen zudem ein bestimmter Signalweg, mit dem Tiere in ihren Geweben und Zellen Sauerstoff regulieren können. Darüber berichtet das Team nun aktuell im Fachjournal eLife.
Die überwiegende Mehrheit aller heute lebenden Tiere braucht Sauerstoff zum Leben. Für den Fall, dass dieser nicht ausreichend vorhanden ist, verfügen sie über einen molekularen Signalweg, den sogenannten HIF Signalweg, der es ihnen erlaubt, Sauerstoff in den Zellen zu regulieren, um somit ein bestimmtes Level an Sauerstoff im Körper aufrechtzuerhalten. Bislang war unklar, ob auch alle tierischen Vorfahren über diese Fähigkeit verfügten.
In Experimenten in Aquarien am Lehrstuhl von Gert Wörheide fand das Team nun heraus, dass der Meeresschwamm Tethya wilhelma mit nur 0,25 Prozent des heutigen Sauerstoffgehalts in den Meeren zurechtkommt. „Das hat uns sehr überrascht“, sagt Wörheide, und es führte zu der Frage, wie Schwämme mit Sauerstoffknappheit umgehen. Anschließende genetische Analysen zeigten, dass Schwämmen, wie auch den ebenfalls analysierten Rippenquallen, wichtige Komponenten des HIF Signalweg fehlen, mit dem Tiere normalerweise den Sauerstoffgehalt in ihrer Umgebung wahrnehmen und Schwankungen ausgleichen.
Wörheide beabsichtigt nun in weiteren Studien zu klären, ob Schwämme einen anderen Mechanismus dafür entwickelt haben oder einfach nur generell mit sehr wenig Sauerstoff auskommen. Diese Frage hat auch große Bedeutung für das Verständnis der Evolutionsgeschichte auf unserem Planeten. „Niemand weiß genau, wie es im Präkambrium auf der Erde aussah. Weder Schwämme noch Rippenquallen – beide die Schwestergruppen der anderen Tiere – besitzen allerdings die Fähigkeit, den Gehalt von Sauerstoff in der Umgebung so wie andere Tiere durch den HIF Signalweg wahrzunehmen und darauf zu reagieren. Und da Schwämme, wie wir experimentell zeigen konnten, anscheinend mit sehr wenig Sauerstoff auskommen, könnte man durchaus rückschließen, dass die frühesten gemeinsamen Vorfahren der Tiere womöglich in einer sehr sauerstoffarmen Umwelt atmeten“, sagt Wörheide.
Publikation
Daniel B. Mills, Warren R. Francis, Sergio Vargas, Morten Larsen, Coen P.H. Elemans, Donald E. Canfield, Gert Wörheide:
„The last common ancestor of animals lacked the HIF pathway and respired in low-oxygen environments“
In: eLife 2018
https://doi.org/10.7554/eLife.31176

06.02.2018, Universität Bern
Zebrafische können ihr Herz flexibel reparieren
Dass Zebrafische ihr Herz nach Schäden regenerieren können, ist bereits bekannt. Nun zeigt eine Studie unter der Leitung der Universität Bern, dass Zebrafische ihr Herz nicht nach einem fixen Plan, sondern auf eine flexible Weise reparieren können. Dabei bauen Zellen aus verschiedenen Schichten die Herzmuskeln wieder auf. Die gewonnenen Erkenntnisse könnten dazu dienen, einen ähnlichen Reparatur-Prozess auch im menschlichen Herzen anzustossen.
Der Zebrafisch hat die erstaunliche Kapazität, sein Herz sogar nach schwerwiegenden Schäden wieder zu regenerieren. Dabei teilen sich Herzmuskelzellen, um das verlorene Gewebe zu ersetzen. Da dieser Prozess im menschlichen Herz nicht vorhanden ist, sind Forschende auf der Suche nach den Mechanismen, die beim Zebrafisch dafür verantwortlich sind. Ob alle Herzmuskelzellen in gleichem Masse zur Reparatur des Zebrafischherzens beitragen und ob verschiedene Vorläuferzellen für verschiedene Herzsegmente vorhanden sind, ist derzeit unbekannt.
Ein Team um Dr. Nadia Mercader am Institut für Anatomie der Universität Bern konnte nun in enger Zusammenarbeit mit Mitarbeitern am Forschungsinstitut CNIC in Madrid (Spanien) und der Gruppe von Dr. Christian Mosimann an der Universität Zürich zeigen, dass Herzmuskelzellen des Zebrafisches höchst flexibel sind. Die regenerierenden Herzmuskelzellen können sich im ausgewachsenen Herzen anpassen, um den Zellen in den verschiedenen Regionen der vormals defekten Herzwand zu ähneln. Doch können im Zebrafisch Herzmuskelzellen aus allen Teilen des Herzens bei der Reparatur helfen? Um dies zu beantworten, schaute sich das Team auch die Frühentwicklung des Herzens an.
Zellen sind von Anfang an flexibel
Das Herz ist das erste Organ, das im entstehenden Embryo seine Funktion ausübt. Bei der Herzentwicklung bildet sich zuerst ein Herzschlauch, der sogleich anfängt, Blut zu pumpen, um den Organismus mit Sauerstoff zu versorgen. Gleichzeitig muss das Herz jedoch auch noch weiterwachsen. Dies wird ermöglicht durch den fortlaufenden Anbau von neuen Vorläuferzellen an den Enden des anfänglichen Herzschlauchs. Während die Zellen des Herzschlauches im ausgewachsenen Herzen mehrheitlich die linke Herzkammer bilden, tragen die Zellen, die später hinzukommen, vor allem zur Bildung der rechten Herzkammer und der Vorhöfe bei.
Die Studie des Teams um Dr. Mercader zeigt nun, dass bereits bei der frühen Herzentwicklung ein hoher Grad an Plastizität vorhanden ist: wenn Muskelzellen des anfänglichen Herzschlauches zerstört werden, übernehmen die später hinzukommenden Zellen die ursprüngliche Funktion, trotz ihrer eigentlich anderen anfänglichen Aufgabenstellung.
«Diese Ergebnisse sind interessant, da unerwartet», sagt Nadia Mercader. «Sie lassen vermuten, dass ein Herz auf verschiedene Weisen wieder neu aufgebaut werden kann – wahrscheinlich nicht nach einem fixen Plan.» Ein besseres Verständnis davon, was diese Flexibilität im Zebrafischherz ermöglicht, könnte laut den Forschenden von grosser Bedeutung sein, um denselben Reparatur-Prozess auch im menschlichen Herzen anzuregen.
Die Studie wurde im Fachjournal «Nature Communications» veröffentlicht.
Bibliographische Angaben:
Sanchez-Iranzo, H., Galardi-Castilla, M., Minguillon, C., Sanz-Morejon, A., Gonzalez-Rosa, J.M., Felker, A., Ernst, A., Guzman-Martinez, G., Mosimann, C., Mercader, N., 30.01.2018: Tbx5a lineage tracing shows cardiomyocyte plasticity during zebrafish heart regeneration. Nat Commun 9:428, 1-13, doi: doi:10.1038/s41467-017-02650-6

06.02.2018, Georg-August-Universität Göttingen
Erste Bernsteinfossilien Neuseelands entdeckt
Paläontologen finden große Bernsteinvorkommen auf der Südhalbkugel
Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Prof. Dr. Alexander Schmidt vom Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen und Prof. Dr. Daphne Lee von der University of Otago in Dunedin hat erstmals neuseeländische Bernsteineinschlüsse entdeckt und untersucht. An mehreren Fundstellen fanden sie Spinnen, Milben, Mücken, Käfer und andere Gliederfüßer sowie Pilze, die seit bis zu 25 Millionen Jahren im Bernstein konserviert sind. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Gondwana Research erschienen.
Bernstein ist fossiles Baumharz, das bekannt ist für die detailgenaue Erhaltung von Organismen, die sonst kaum oder überhaupt nicht als Fossilien gefunden werden. Bernsteineinschlüsse sind daher besonders wichtig für die Rekonstruktion von Ökosystemen in der Erdgeschichte. Große fossilienhaltige Bernsteinlagerstätten fanden sich jedoch bisher nur auf der Nordhalbkugel der Erde, was zu erheblichen Lücken im Verständnis der Evolutionsgeschichte bestimmter Organismengruppen führte.
„Unsere Funde zeigen, dass Bernsteine mit Einschlüssen von Fossilien auch auf der Südhalbkugel der Erde in großen Lagerstätten vorkommen. Über 30 Bernsteinfundstellen haben wir in ganz Neuseeland dokumentieren können“, erläutert der Göttinger Paläontologe Schmidt. „Die Bernsteine und ihre Einschlüsse helfen, die komplizierte geologische und biologische Geschichte Neuseelands zu entschlüsseln.“
Die neu entdeckten Fossilien aus dem Oligozän und Miozän sind 15 bis 25 Millionen Jahre alt. Unter den zahlreichen im neuseeländischen Bernstein eingeschlossenen Gliederfüßern befinden sich Spinnen mit Resten ihrer Netze und darin gefangene Beute, Pseudoskorpione, bodenbewohnende Milben, verschiedene Mücken, Schildläuse, parasitische Wespen, Ameisen, Käfer und Staubläuse. Insgesamt handelt es sich um Vertreter von zehn Ordnungen und etwa 20 Familien von Gliederfüßern; hinzu kommen verschiedene Pilze und Pflanzenreste.
„Einige dieser Gliederfüßer repräsentieren die ersten fossilen Belege ihrer Gruppen von der gesamten Südhalbkugel“, erklärt die neuseeländische Paläontologin Lee. Das fossile Harz stammt von den Vorläufern der Kauri-Bäume, die heute noch auf der Nordinsel Neuseelands zu Hause sind und nach wie vor sehr viel Harz abgeben. „Das heißt, dass sich die pflanzliche Herkunft der neuseeländischen Harze seit mindestens 25 Millionen Jahren nicht geändert hat. Die Bernsteinfossilien helfen daher zu verstehen, wie sich diese sehr langlebigen Waldökosysteme in geologischen Zeitmaßstäben entwickelt haben“, so Lee.
An der Studie waren 27 Biologen, Paläontologen und Geologen von 16 Instituten aus acht Ländern beteiligt.
Originalpublikation: Schmidt, A. R. et al. (2018): Amber inclusions from New Zealand. Gondwana Research, https://doi.org/10.1016/j.gr.2017.12.003

05.02.2018, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Goodbye Heimat: Bis zu 16 % der Tier- und Pflanzenarten sind potentielle Auswanderer
Der Senckenberg-Wissenschaftler Dr. Hanno Seebens hat gemeinsam mit einem internationalen Team herausgefunden, dass 16 Prozent aller Tier- und Pflanzenarten das Potential haben, vom Menschen in andere Gebiete verschleppt zu werden. Momentan sind 28 Prozent solcher regional neu beobachteten, nicht-einheimischen Arten global gesehen sogenannte neue Neobiota. Neue Neobiota sind Arten, die zum ersten Mal außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebiets auftauchen. Die Kontrolle nicht-einheimischer Arten, die erhebliche Risiken bergen, erfordert daher höhere Anstrengungen als bisher, schreibt das Team aktuell im renommierten Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences“.
Nicht-einheimische Tier- und Pflanzenarten – sogenannte Neobiota – sind weltweit auf dem Vormarsch. So hat in den Jahren 2000 bis 2005 die Zahl an Nachweisen nicht-einheimischer Arten weltweit einen neuen Höchststand erreicht, Tendenz weiter steigend. Da einige dieser Arten zum Problem werden könnten, versucht die Europäische Union Bekämpfungsmaßnahmen zu ergreifen, in dem sie eine Liste der 49 aggressivsten Neobiota erstellt hat. Nur dürfte dieser Ansatz der auf bekannte, nicht-einheimische Arten abzielt, zu kurz greifen, wie eine internationale Forschergruppe festgestellt hat.
Der Leiter der Studie, Dr. Hanno Seebens, Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum, dazu: „28 Prozent der nicht-einheimischen Tier- und Pflanzenarten, die in den Jahren von 2000 bis 2005 in einem Land neu registriert wurden, waren neue Neobiota. Das sind Arten, die erstmals weltweit außerhalb ihres ursprünglichen Verbreitungsgebietes auftauchen. Sie stehen daher per se noch nicht auf der EU-Liste.“ Der Anteil neuer Neobiota an den regional neu registrierten, nicht-einheimischen Arten ist trotz deren sprunghaften Anstiegs über die letzten 150 Jahre nahezu gleichgeblieben. Ein Rückgang der biologischen Neuzugänge ist daher nicht in Sicht.
Dies zeigt die Auswertung eines globalen Datensatzes mit rund 46.000 Einträgen von Sichtungen nicht-einheimischer Tier- und Pflanzenarten. Die Daten decken grob den Zeitraum der letzten fünfhundert Jahre ab – eine Zeit in welcher der Mensch in zunehmendem Maße auch entlegene Regionen erschlossen hat. Über genau diese neu geschaffenen Straßen, Schiffspassagen und Flugrouten werden heute Tier- und Pflanzenarten durch den Menschen unbeabsichtigt oder beabsichtigt in neue Gebiete eingeführt.
Auch ein Modell, das auf dem umfangreichen Datensatz basiert, zeigt, dass es mit der Ankunft neuer Neobiota noch nicht vorbei sein dürfte. Dr. Franz Essl von der Universität Wien, Senior-Autor der Studie, dazu: „Wir haben errechnet, dass zwischen einem und 16 Prozent aller existierenden Tier- und Pflanzenarten potentiell das Zeug dazu haben, sich mit Hilfe des Menschen außerhalb ihrer Heimat anzusiedeln. Das geringste Potential haben Weichtiere wie Schnecken und Muscheln, das größte Potential haben Säugetiere“.
Dieser Pool an potentiellen Neobiota ist längst noch nicht leer. Mehr noch: Dank des sich immer weiter ausdehnenden Verkehrsnetzes haben immer mehr Arten überhaupt die Gelegenheit, in neue Gebiete eingeschleppt zu werden. „Die große Herausforderung ist nun, durch Handelsregelungen und Zollinspektionen die zunehmende Verschleppung von Neobiota zu reduzieren. Dabei geht es um jene nicht-einheimischen Arten, die problematisch werden könnten. Dies erfordert deutlich höhere Anstrengungen als bisher“, fasst Seebens zusammen.
Publikation
Seebens, H. et al. (2018): Global rise in emerging alien species results from increased accessibility of new source pools. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi: 10.1073/pnas.1719429115

05.02.2018, Georg-August-Universität Göttingen
Spiegelbildliche Käfer-Embryonen: wenn die frühe Entwicklung schiefläuft
Biologen erforschen Gene des Mehlkäfers – Insekten und Wirbeltiere ähnlicher als gedacht
Ein wichtiger Schritt in der Entwicklung eines Embryos ist die Achsenbildung. Dabei wird festgelegt, auf welcher Seite der Kopf und auf welcher Seite das Hinterteil entstehen sollen. Wenn die Achsenbildung nicht richtig abläuft, entstehen Embryonen mit zwei Hinterteilen oder zwei Köpfen. Forscherinnen und Forscher der Universitäten Göttingen und Erlangen-Nürnberg haben nun herausgefunden, dass dieser Prozess bei Insekten und Wirbeltieren weniger unterschiedlich verläuft als bisher gedacht. Ihre Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
In der Tau-Fliege Drosophila gibt die Mutter dem Embryo die Information zur Achsenbildung mit. Sie befestigt Signalmoleküle an den gegenüberliegenden Polen der Eizelle, an denen sich Kopf und Hinterteil entwickeln sollen. Der Embryo muss diese Information dann nur noch auslesen. Bei Wirbeltieren wie dem Menschen dagegen muss der Embryo selbst zur Achsenbildung beitragen, indem er am künftigen Hinterteil ein sogenanntes Wnt-Signalzentrum ausbildet. Daher dachte man bisher, dass die Achsenbildung von Insekten und Menschen völlig unterschiedlich abläuft.
Göttinger und Erlanger Wissenschaftler haben systematisch das Genom eines zweiten Insekts, des Reismehlkäfers Tribolium castaneum, untersucht. Dieser verfügt über insgesamt rund 16.000 Gene. Die Forscher schalteten jeweils eins von bislang 8.000 Genen aus und beobachteten dann die Entwicklung der defekten Embryonen. Eins der Gene heißt „germ-cell less“. Sobald dieses Gen beim Muttertier ausgeschaltet war, bildete der Embryo zwei spiegelbildliche Hinterteile aus. „Dieser Befund war völlig unerwartet, weil das entsprechende Gen beim Fliegenembryo an der Entwicklung der Keimzellen am Hinterende beteiligt ist – ein komplett anderer Prozess“, erklärt der Erstautor der Studie, Dr. Salim Ansari von der Abteilung Evolutionäre Entwicklungsgenetik der Göttinger Fakultät für Biologie und Psychologie.
Im Mehlkäfer braucht die Mutter „germ-cell less“, um ein Signalmolekül in die Eizelle zu pumpen. Dieses Molekül sorgt dann indirekt dafür, dass am Hinterende des Embryos ein Wnt-Signalzentrum entsteht – ähnlich wie bei Wirbeltieren. Ebenso wie beim Wirbeltier reichen die Signale der Mutter für die Achsenbildung nicht aus, sondern der Käfer-Embryo muss selbst beitragen, die Signalzentren zu bilden. „Natürlich unterscheidet sich die Entwicklung der Insekten trotz allem stark von der der Wirbeltiere, aber die Entwicklung der Fliege scheint doch für Insekten nicht sehr typisch zu sein“, sagt Projektsprecher Prof. Dr. Gregor Bucher von der Göttinger Abteilung Entwicklungsbiologie. „Es ist schon erstaunlich, wie schnell die Evolution vorhandene Gene in einem völlig neuen Kontext verwendet – ähnlich wie man das gleiche Werkzeug auf verschiedenen Baustellen verwenden kann“, ergänzt Prof. Dr. Martin Klingler von der Universität Erlangen-Nürnberg.
Die Studie ist Teil des Projekts „iBeetle“, in dem das Genom des Reismehlkäfers erforscht wird. Der Reismehlkäfer ist neben der Tau-Fliege das zweite Insekt, das vollständig untersucht wird. Neben grundlegenden Erkenntnissen über die Entwicklung des Käfers entdeckten die Wissenschaftler auch bislang unbekannte Funktionen von Genen, die beispielsweise eine Rolle in der Schädlingsbekämpfung oder bei der Produktion von Bio-Diesel spielen könnten. Die Daten des iBeetle-Projekts sind weltweit frei zugänglich, damit auch andere damit arbeiten können. Weitere Informationen sind unter http://ibeetle.uni-goettingen.de zu finden.
Originalveröffentlichung: Salim Ansari, Nicole Troelenberg et al. Double abdomen in a short germ insect: Zygotic control of axis formation revealed in the beetle Tribolium castaneum. Proceedings of the National Academy of Sciences 2018. Doi: 10.1073/pnas.1716512115.

08.02.2018, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau
Wilde Nachbarn
Bürger können ihre Beobachtungen von Wildtieren in Städten und Dörfern Baden-Württembergs in einem Web-Portal melden
Wildtiere haben längst entdeckt, dass menschliche Siedlungen einen hervorragenden Lebensraum mit konstantem Nahrungsangebot, milderem Klima, bester Deckung und wenigen Feinden bieten. Dadurch kommt es immer wieder zu Begegnungen zwischen Mensch und Tier. Wer in Baden-Württemberg einen Waschbären hinter der Mülltonne entdeckt, nachts einen Igel auf der Terrasse zu Gast hat oder auf dem Heimweg einem Fuchs begegnet, hat jetzt die Möglichkeit, seine Beobachtung auf dem Web-Portal www.bw.wildenachbarn.de zu melden. Wildtiersichtungen, Spurenfunde, Fuchs- und Dachsbaue sowie Fundorte toter Tiere können dort in eine Karte eingetragen werden. Wem es gelingt, ein Foto seiner Beobachtung zu machen, kann dieses hochladen und sich die von anderen Nutzerinnen und Nutzern eingereichten Bilder anschauen.
„Wilde Nachbarn“ ist Bestandteil des vom Ministerium für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz geförderten Projekts „Wildtiere im Siedlungsraum Baden-Württembergs“ der Professur für Wildtierökologie und Wildtiermanagement der Universität Freiburg. Das Web- Portal wird in Zusammenarbeit mit dem Verein StadtNatur betreut. Damit folgt Baden-Württemberg Städten wie Wien, Zürich und Berlin (www.berlin.StadtWildTiere.de), in denen solch eine Meldemöglichkeit schon besteht und von der dortigen Bevölkerung gerne angenommen wird. Nach dem Prinzip der „Citizen Science“ gewinnen Bürgerinnen und Bürger Daten, die Forscherinnen und Forschern ein Bild von der Verteilung der einzelnen Tierarten über den Siedlungsraum vermitteln. Dadurch wird es möglich, Rückschlüsse auf Interaktionshotspots zu ziehen – also Orte, an denen sich Mensch und Wildtier besonders oft begegnen. Dieses Wissen kann für das zukünftige Wildtiermanagement, mit dem Konflikten vorgebeugt werden soll, nützlich sein. Indem Bürger aufgerufen werden, sich an der wissenschaftlichen Forschung zu beteiligen, werden sie gleichzeitig für das Thema sensibilisiert und vielleicht sogar begeistert. Dies ist dem Forschungsteam zufolge in einer Zeit, in der ein Bezug der Menschen zur Natur schwindet, sehr wichtig.
Neben der Möglichkeit zur Meldung von Sichtungen und Konfliktfällen bietet die Website auch umfassende Informationen zu diversen Tierarten sowie Tipps, wie man diese am besten beobachten kann.
www.bw.wildenachbarn.de

08.02.2018, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Deutsche Wildkatzen bleiben unter sich – Geringe Hybridisierungsrate bei deutschen Wildkatzen
Senckenberg-Forschende habe in einer groß angelegten Studie gezeigt, dass sich Wildkatzen in Deutschland nur sehr selten mit Hauskatzen paaren. Das Wissenschaftlerteam untersuchte über 1000 „genetische Fingerabdrücke“ der Katzen und zeigt in der kürzlich im Fachjournal „Ecology and Evolution“ erschienenen Studie, dass nur etwa drei Prozent der untersuchten Wildkatzen deutliche Spuren von Hauskatzen-DNA im Erbgut tragen.
Wildkatzen sind aufgrund ihrer scheuen Lebensweise nur sehr schwer zu beobachten und nicht einfach von getigerten Hauskatzen zu unterscheiden. „In Deutschland kommen rein rechnerisch auf eine Wildkatze mehr als tausend Hauskatzen. Man sollte demnach davon ausgehen, dass Wild- und Hauskatze häufig aufeinandertreffen und sich auch paaren“, erklärt Annika Tiesmeyer, Doktorandin am Senckenberg Forschungsinstitut und an der Goethe-Universität Frankfurt.
Verpaaren sich Haus- und Wildkatze, entstehen sogenannte „Blendlinge“ oder „Hybride“, die weiter fortpflanzungsfähig sind. „Im Laufe der Zeit könnten im schlimmsten Fall die heimischen Wildkatzen durch eine andauernde Vermischung mit Hauskatzen sogar gänzlich aussterben“, fügt Tiesmeyer hinzu.
Genau dies ist in einigen Europäischen Regionen bereits weit fortgeschritten: In Schottland etwa gibt es wahrscheinlich keine echten Wildkatzen mehr, die Population besteht vollständig aus Mischlingen aus Haus- und Wildkatze. Auch in der Schweiz und Frankreich wurde in 12 Prozent der untersuchten Proben Merkmale von Haus- und Wildkatzen im Erbgut gefunden, wie eine kürzlich veröffentlichte Studie zeigt.
Umso überraschender ist das Ergebnis der Senckenberger Wildtiergenetiker: „Wir haben 1071 Wildkatzen-Proben aus ganz Deutschland untersucht, die uns von Kooperationspartnerinnen und -partnern, wie etwa dem BUND, eingeschickt wurden. Nur bei 37 der untersuchten Tiere wurde ein Hybridisierungsereignis festgestellt. Wir haben damit in Deutschland eine der geringsten Hybridisierungsraten in Europa“, fasst Dr. Katharina Steyer zusammen, die im Rahmen ihrer Promotion am Senckenberg Forschungsinstitut und der Goethe-Universität Frankfurt an Wildkatzen geforscht hat.
Warum sich die über 10 Millionen Hauskatzen in deutschen Haushalten so selten mit den 5.000 bis 10.000 Wildkatzen kreuzen, können auch die Forschenden noch nicht genau erklären. Tiesmeyer hierzu: „Wild- und Hauskatzen treffen sich durchaus draußen am Waldrand, das wissen wir durch Untersuchungen mittels Haarfallen. Hybride scheinen aber zumeist dort vorzukommen, wo sich Wildkatzen gerade ausbreiten und wilde Paarungspartner ‚Mangelware’ sind.“
Seit einiger Zeit geht es der Wildkatze in Deutschland wieder deutlich besser und die Bestände breiten sich aus. „Genau hier liegt wahrscheinlich der Grund für den geringen Hybridisierungsgrad“, erläutert Dr. Carsten Nowak, Leiter des Fachgebiets Naturschutzgenetik am Senckenberg Forschungsinstitut und fährt fort: „Ein gesunder Wildkatzenbestand verhindert Hybridisierung. Verschlechtern sich die Umweltbedingungen, kann sich die Situation auch wieder ändern und die Hybridisierung zunehmen“.
Die wissenschaftlichen Erkenntnisse zum Grad der Hybridisierung sind für einen nachhaltigen Schutz der Wildkatze von großer Bedeutung. Neben dem tagtäglich zunehmenden Lebensraumverlust sowie dem Straßenverkehr galt die Hybridisierung, also die Vermischung von Wild- und Hauskatzen, bislang als hauptsächliche Gefährdungsursache für die Wildkatze. „Die neuen Ergebnisse geben zumindest für den Gefährdungsfaktor Hybridisierung Entwarnung“, so Steyer.
Daher plädieren die Senckenberger dafür die Wildkatzenbestände auch in Zukunft in ausgewählten Referenzgebieten weiter mit genetischen Methoden im Blick zu behalten. „Trotz der erfreulichen Nachrichten aus dem Labor bleibt das Tier des Jahres 2018, die Wildkatze, eine bedrohte und seltene Art. Die langfristige Beobachtung ihrer Bestände verrät uns viel über den Zustand unserer Umwelt“, resümiert Nowak.
Publikation
Steyer K, Tiesmeyer A, Muñoz-Fuentes V, Nowak C. Low rates of hybridization between European wildcats and domestic cats in a human-dominated landscape. Ecol Evol. 2017;00:1–15. https://doi.org/10.1002/ece3.3650

09.02.2018, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Schlange tiefgekühlt – Wärmeliebende Ringelnattern überlebten Eiszeit in Mitteleuropa
Dresden, den 09.02.2018. Senckenberg-Wissenschaftler haben anhand genetischer Untersuchungen herausgefunden, dass sich während der letzten mitteleuropäischen Eiszeit nicht alle Ringelnattern in wärmere Gebiete zurückgezogen haben. Damit erbringen sie gemeinsam mit einer spanischen Kollegin erstmalig den Beleg für das Überleben eines wärmeliebenden, eierlegenden Reptils während dieser Kaltzeit. Die Studie ist kürzlich im Fachjournal „Scientific Reports“ erschienen.
Unter den wärmeliebenden Reptilien gelten Ringelnattern durchaus als „coole Vertreter“: Ihr heutiger Lebensraum erstreckt sich unter anderem bis zu den sibirischen Permafrostböden sowie rund um den finnisch-russischen Ladogasee. „Dass die thermophilen Schlangen aber die pleistozänen Eiszeiten in Mitteleuropa ‚überwinterten’ hat uns alle zutiefst überrascht“, erklärt Prof. Dr. Uwe Fritz, Direktor der Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen in Dresden.
Bisher ging man davon aus, dass wärmeliebende Reptilien die Eiszeiten auf den südlichen Halbinseln Europas überlebten und sich dann nach Norden ausbreiteten, als es im Holozän beziehungsweise in den Zwischenwarmzeiten wieder wärmer wurde. Mit genetischen Methoden haben Fritz, seine Doktorandin Carolin Kindler und ihre spanische Kollegin Eva Graciá nun herausgefunden, dass sich die heute in Europa weit verbreiteten Schlangen nicht alle in warme, mediterrane Gebiete zurückgezogen haben.
Insgesamt 1372 Datensätze der für den Menschen harmlosen Reptilien hat das Team im Rahmen seiner Studie untersucht. „Dabei wurden verschiedene genetische Linien der Barrenringelnatter (Natrix helvetica) beziehungsweise der östlichen Ringelnatter (Natrix natrix) betrachtet“, erklärt Kindler und fährt fort: „Eine der Linien von Natrix natrix hat die Eiszeit in zwei getrennten Refugien verbracht: eines befand sich auf dem Südbalkan, das andere jedoch unerwarteter Weise in Mitteleuropa.“
Als Beleg für diese Theorie führen die Dresdner Wissenschaftler unter anderem die – im Vergleich zu ihren südlicher lebenden Verwandten – sehr viel höhere genetische Diversität der Ringelnattern in Norddeutschland und Skandinavien an.
„Das Modell der ‚warmen Refugien’ – der Zufluchtsorte im mediterranen Raum – während der Eiszeit sollte demnach überdacht werden. Gut möglich, dass sich auch weitere, wärmeliebende Tiere der Kälte direkt vor Ort widersetzten“, resümiert Fritz.

08.02.2018, Universität Wien
Turmfalken: Gesünder lebt es sich am Stadtrand
Turmfalken stehen im Fokus einer Forschungskooperation zwischen der Universität Wien und dem Naturhistorischem Museum. In einer neuen Publikation in „PlosOne“ beschäftigt sich Petra Sumasgutner von der Universität Wien mit dem Parasitenbefall und dem Immunsystem von jungen Turmfalken. Die ForscherInnen gehen darin den Fragen nach, wie sich die Brutplätze der Innenstadt von denen der Außenbezirke unterscheiden und ob die Ernährung der Turmfalken einen Einfluss auf die Fitness der Jungvögel hat.
Der Turmfalke, Wiens häufigster Greifvogel, ist an seinen städtischen Lebensraum perfekt angepasst. Pünktlich im Frühling kommen die Tiere in die Innenstadt zurück, um ihre Nistplätze zu beziehen. Die rotbraunen, taubengroßen Greifvögel werden allerdings Jahr für Jahr in ihren Brutnischen von Parasiten heimgesucht. Die Falkenlausfliege beispielsweise hat es besonders auf die frisch geschlüpften Küken abgesehen. Vom Parasitenbefall am stärksten betroffen sind die jüngsten und schwächsten Küken.
Petra Sumasgutner und ihr Team haben bereits in vorangegangenen Studien belegt, dass das Nahrungsangebot für die Falken vom Stadtzentrum zu den Außengrenzen der Randbezirke stark variiert. Während am Stadtrand Kleinsäuger wie etwa Wühlmäuse die Hauptbeute darstellen, jagen innerstädtische Turmfalken vermehrt auch Kleinvögel, Insekten und Reptilien. Diese Beutetiergruppen variieren stark im Nährstoffgehalt und Inhalt an Mikronährstoffen wie Carotinoiden. Carotinoide sind gelb-orange Pigmente, die antioxidante und stimulierende Wirkung auf das Immunsystem besitzen.
Mit Hilfe eines Photospektrometers haben die ForscherInnen die durch Carotinoide gefärbte Haut der Turmfalken gemessen. Sie untersuchten auch andere Indikatoren individueller Gesundheit, wie die Körperkondition und Infektionsintensität mit der Falkenlausfliege Carnus hemapterus. „Wir haben herausgefunden, dass Nestlinge in der Innenstadt blasser gefärbt sind als jene in ländlicheren Gebieten am Stadtrand“, erklärt Sumasgutner. Dies könnte darauf hinweisen, dass die Tiere stark durch urbane Stressoren wie die städtische Umweltverschmutzung und Belastung durch Licht, Lärm und Chemikalien beeinflusst sind. Die Carotinoid-Depots der Vögel werden daher nicht in der Haut abgelagert, sondern müssen eher für das Immunsystem aufgewendet werden, um beispielsweise Parasiten abzuwehren.
Einladung zu Turmfalken-Watching
Schon seit 2010 sind die MitarbeiterInnen des Turmfalkenprojektes Wien jedes Jahr in der Stadt unterwegs, um möglichst alle Nistplätze dieser anpassungsfähigen Greifvögel genau zu dokumentieren. Zwischen 250 und 400 Brutpaare werden jährlich erfasst. Turmfalken nutzen als Horstbezieher, die selbst keine Nester bauen, am liebsten Dachbodenluken, verlassene Krähennester, eigens angebrachte Nistkästen oder sogar Blumenkisten als Nistplatz.
Um auf 415 km2 Stadtgebiet einen guten Überblick bewahren zu können, braucht es allerdings die engagierte Mithilfe der lokalen Bevölkerung. Bei interessanten Beobachtungen können sich WienerInnen direkt an das Team des Turmfalkenprojekts Wien wenden: turmfalkeninfo@gmx.at
Publikation in „Plos One“:
Sumasgutner P, Adriøn M, Gamauf A (2018): Carotenoid colouration and health status of urban kestrels (Falco innunculus). PlosOne.
Doi: 10.1371/journal.pone.0191956

08.02.2018, Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)
Auch Fische schieben Wache
Wächterverhalten findet man im Tierreich bei Arten, die in Gemeinschaften leben, wie Murmeltiere, Erdmännchen und Vögel. Für Gruppen bildende Fische ist es bisher jedoch nie beschrieben worden. Forscher des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) haben jetzt herausgefunden, dass offenbar auch Korallenfische dieses Verhalten zeigen. Publiziert wurde die Studie im Fachmagazin Environmental Biology of Fishes.
Unter den Riffbarschen gibt es Arten, die sich in enger Nachbarschaft von verzweigten Steinkorallen aufhalten. Sie umschwärmen diese und suchen Schutz zwischen ihren Ästen, sobald Gefahr droht. Auch die Koralle profitiert von ihren Untermietern. Durch Fächeln sorgen die Riffbarsche für eine bessere Wasserzirkulation sowie den Zu- und Abtransport von Sauerstoff. Korallen, die mit Riffbarschen zusammenleben, können dadurch deutlich schneller wachsen.
Diese Symbiose wollten Dr. Sebastian Ferse, Riffökologe am ZMT, und sein Team genauer bei Zitronen-Demoisellen untersuchen, Gruppen bildendende Riffbarsche der Art Pomacentrus moluccensis. Dabei konnten sie beobachten, dass sich die großen, ausgewachsenen Exemplare bei Gefahr anders verhielten als die kleineren, jungen Fische.
Im Gebiet der „Tausend Inseln“, das zu Indonesien gehört, filmten die Forscher an vier verschiedenen Standorten unter Wasser Steinkorallen, in denen sich Riffbarsche aufhielten. Zusätzlich legten sie getrocknete Tintenfischhappen aus, um Räuberfische anzulocken, und untersuchten weitere Faktoren, die bedrohlich für die Barsche sein können.
Bei der Auswertung des Videomaterials zeigte sich, dass die Fische bestimmte Situationen als besonders gefährlich wahrnahmen. So verschwanden vor allem die jungen Tiere tiefer in der Koralle, wenn das Wasser trüb war und nahende Fressfeinde, wie Schnapper, Zackenbarsche oder Kaiserfische, nicht sofort ausgemacht werden konnten. Hielten sich fressende Räuber in der Nähe auf, positionierten sich die ausgewachsenen Fische jedoch in relativ großem Abstand zur Koralle.
„Mit diesem Verhalten können die größeren Zitronen-Demoisellen ihre Feinde besser wahrnehmen. Nähert sich ein solcher, ziehen sie sich blitzschnell zurück in die Koralle. Dadurch warnen sie ihre unerfahreneren, kleineren Artgenossen“, erklärt Sebastian Ferse. Die Jungen spüren den Rückzug der Großen vermutlich über ihr Seitenlinienorgan, mit dem Fische Wasserbewegungen registrieren. Möglicherweise geben die „Wächterfische“ auch Alarmrufe ab, wie sie bei Clownfischen bereits nachgewiesen wurden.
„Ein derart selbstloses Verhalten lässt sich eigentlich nur damit erklären, dass die Mitglieder einer Gruppe eng verwandt sind“, so Ferse. Wenn Riffbarsche laichen, treibt die Wasserströmung die Larven fort. Die jungen Riffbarsche sind jedoch in der Lage, erstaunlich gut wieder zu ihrer heimatlichen Koralle zurückzufinden. Möglicherweise bestehen also tatsächlich enge Familienbande zwischen den Bewohnern einer Koralle. Hier können molekulargenetische Untersuchungen Aufschluss über die Verwandtschaftsverhältnisse geben.
Publikation
Robin P.M.Gauff, Sonia Bejarano, Hawis H. Madduppa, Beginer Subhan, Elyne M.A. Dugény, Yuda A. Perdana, Sebastian C.A. Ferse: Influence of predation risk on the sheltering behaviour of the coral-dwelling damselfish, Pomacentrus moluccensis. Environmental Biology of Fishes (2018).

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