Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

05.03.2018, Ruhr-Universität Bochum
Neurowissenschaft: Wenn Zebrafinken Liebeslieder hören
Ob ein Zebrafinken-Weibchen ein Männchen als Paarungspartner wählt, hängt ganz vom Balzgesang des Männchens ab. Welche Gehirnregionen entscheiden, ob das Liebesgezwitscher zur Wahl des Partners führt, haben Forscher der Universiteit Antwerpen, der McGill University in Montreal und der Ruhr-Universität Bochum untersucht. Sie analysierten die Hirnaktivität der Vögel mit funktioneller Kernspintomografie und identifizierten eine entscheidende Region, die wie ein Knotenpunkt fungiert.
Die Ergebnisse berichten die Forscherinnen und Forscher, darunter Kaya von Eugen und Prof. Dr. Dr. h. c. Onur Güntürkün vom Bochumer Institut für Kognitive Neurowissenschaft, in der Zeitschrift „Current Biology“.
Anders als bei Menschen
„Menschen wählen ihre Partner basierend auf vielen verschiedenen Faktoren aus, etwa nach dem Aussehen, danach, wie viel Geld jemand auf dem Konto hat oder ob er oder sie eine humorvolle Persönlichkeit hat. Bei Zebrafinken geht es nur um den Gesang“, sagt Kaya von Eugen.
Die Forscher spielten weiblichen Zebrafinken Balzgesänge von männlichen Zebrafinken vor und zeichneten dabei die Hirnaktivität auf. Als Vergleich hörten die Weibchen auch neutrales Zebrafinken-Gezwitscher, das nicht im Kontext der Balz aufgezeichnet worden war. Anders als bei neutralem Vogelgesang waren zwei Hirnregionen bei Balzgesängen besonders aktiv: das sogenannte Mesopallium caudomediale (CMM) und das Nidopallium caudocentrale (NCC).
Knotenpunkt identifiziert den schönsten Gesang
„Dass das CMM stärker aktiv sein würde, hatten wir erwartet“, sagt Kaya von Eugen. Die Region wertet das Tempo von auditiven Signalen aus, und Balzgesänge sind schneller als normales Gezwitscher. Verantwortlich für die Partnerwahl basierend auf der Gesangsqualität war hingegen das NCC. „Es ist eine Art Hub, ein Knotenpunkt, der viele Informationen aus verschiedenen Quellen integriert und auch mit motorischen Regionen verknüpft ist“, erklärt die Biopsychologin.
Die Forscher interpretieren die Rolle der Hirnregion im Balzverhalten wie folgt: Das NCC ist verbunden mit Arealen, die einschätzen, wie attraktiv der Gesang des Männchens ist. Es empfängt Informationen über das Tempo und die Amplitude des Gesangs und verknüpft sie mit der Erinnerung, was besonders wünschenswertes Balzgezwitscher ist. Da das NCC auch mit Motorregionen verbunden ist, ist es ideal geeignet, um das passende Verhalten zu koordinieren, zum Beispiel einen Antwortgesang auf den Balzruf auszulösen.
Erstmals Rolle des limbischen Systems gezeigt
Das NCC liegt im sogenannten limbischen System des Gehirns, das an der Entstehung von Emotionen und Triebverhalten beteiligt ist. Die aktuelle Studie zeigte zum ersten Mal, dass das limbische System eine entscheidende Rolle bei der Bewertung von Balzgesängen und somit der Auswahl von Paarungspartnern bei Zebrafinken hat.
Förderung
Die Studie wurde gefördert durch: Research Foundation – Flanders (Projektnummern: G030213N und G044311N), Hercules Foundation (Grant-Nummer: AUHA0012), Interuniversity Attraction Poles (PLASTOsCINE: P7/17), Deutsche Forschungsgemeinschaft (Projekte: SFB 874 und Gu227/16-1), National Sciences and Engineering Research Council (Projektnummern: RGPIN402186 und RGPIN402417).
Originalveröffentlichung
Lisbeth van Ruijsvelt, Yining Chen, Kaya von Eugen, Julie Hamaide, Geert De Groof, Marleen Verhoye, Onur Güntürkün, Sarah C. Wooley, Annemie van der Linden: fMRI reveals a novel region for evaluating acoustic information for mate choice in a female songbird, Current Biology, 2018, DOI: 10.1016/j.cub.2018.01.048
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982218300812?via%3Dihub

06.03.2018, Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Insektensterben – Wissenschaftler sind sich einig: Die Zeit zum Handeln ist jetzt
Im Rahmen einer Anhörung im Sächsischen Landtag am 2. März 2018 zu den Ursachen des Insektensterbens und möglichen Gegenmaßnahmen wurden unter anderem Wissenschaftler von iDiv, der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und dem UFZ gehört. Einhellig betonten sie die Notwendigkeit, zügig zu handeln. Nach Aussage der Wissenschaftler sind sowohl Ausmaß und Tragweite des Insektenschwunds als auch dessen wesentliche Ursachen unbestritten.
Auf Basis zweier Anträge der Landtagsfraktionen „Bündnis 90/Die Grünen“ und „Die Linke“ im Sächsischen Landtag hat der Landtagsausschuss für Umwelt und Landwirtschaft am 2. März in Dresden eine öffentliche Anhörung von Sachverständigen durchgeführt. Insgesamt acht Sachverständige waren dazu erschienen, unter ihnen Prof. Dr. Christian Wirth von der Universität Leipzig und dem Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung iDiv [1], Dr. Matthias Nuss vom Senckenberg Museum für Tierkunde Dresden [2] und Prof. Dr. Josef Settele vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) [3].
Die gesamte Anhörung zeichnete sich durch eine große Themenvielfalt und große inhaltliche Substanz der Beiträge aus. Die anschließende Fragerunde war aus Sicht der Wissenschaftler ausführlich und konstruktiv. Es herrschte Einigkeit unter den Sachverständigen darüber, dass es einen drastischen Insektenschwund in Deutschland gibt. Wissenschaftliche Analysen kommen zu den eindeutigen Ergebnissen, dass viele Arten lang- und kurzfristig seltener werden, regional oder gar national aussterben und die Biomasse der Insekten großräumig stark zurückgeht – mit erheblichem Einfluss auf die Nahrungsketten in der Natur. Die Sachverständigen stimmten mehrheitlich überein, dass diese Entwicklungen einen Handlungsdruck begründeten. Ein großer Teil der Verantwortung läge in der Art und Weise, wie derzeit Landnutzung betrieben wird – von der Agrarlandschaft bis zum Privatgarten, und den Rahmenbedingungen, welche die Landwirtschaftspolitik vorgibt. Zu nennen sind hier der Verlust von Kleinstrukturen in der Landschaft und damit die zunehmende Isolierung von Lebensräumen; eine Dominanz nur weniger Kultursorten, welche das Überleben traditioneller Pflanzen- und Tierarten in Agrarlandschaften nur schwer ermöglichen; sowie der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln im agrarischen, forstlichen und privaten Bereich, die in der Regel nicht spezifisch auf Schaderreger sondern auch auf andere Organismen einwirken. [4] [5]
Prof. Dr. Christian Wirth, Dr. Matthias Nuss und Prof. Dr. Josef Settele betonen: „Wir haben in den vergangenen Jahrzehnten massiv Insekten verloren – das zeigen die Daten eindeutig. Die intensive Landnutzung ist eine der wichtigsten Ursachen für diesen Rückgang. Insekten leiden unter Pestiziden und finden immer weniger Nahrung und Nistmöglichkeiten. Um das Problem zu begrenzen, empfehlen wir, jetzt zu handeln. Wir haben konkrete Vorschläge gemacht, wie die Politik reagieren kann.“
Die Handlungsempfehlungen der drei Wissenschaftler im Rahmen der Anhörung sind im Wesentlichen:
(1) Handeln jetzt:
a. Entwicklung und Optimierung vorhandener Maßnahmen zur Förderung der Biodiversität in Sachsens Agrarlandschaft [5][6];
b. Verbesserung der Beratung der Landwirte zum Schutz der Biodiversität.
(2) Sachsen-spezifische Untersuchungen/Aktivitäten:
a. Zusammenstellung des handlungsrelevanten Wissens, ähnlich dem Sachstandsbericht des Weltbiodiversitätsrates – IPBES [5];
b. Förderung und zeitnahe Durchführung von systematischen Wiederholungsinventuren an sächsischen Standorten mit hochwertigen ökologischen Daten;
c. Praxisorientierte Begleitforschung bei der Umsetzung von konkreten Maßnahmen gegen den Insektenschwund.
(3) Nationales Monitoring:
Ein nationales Monitoring – wie von der CDU favorisiert – ist perspektivisch wichtig. Es wird aber voraussichtlich nicht die erhoffte Ursachenanalyse leisten. Der Zeitdruck erlaubt auch nicht, auf die Ergebnisse zu warten, die kaum vor 2027 vorliegen werden. Das bundesweite Monitoring ist keine Alternative zu (1) und (2).
Quellen:
[1] Präsentation von Prof. Dr. Christian Wirth
[2] Präsentation von Dr. Matthias Nuss
[3] Präsentation von Prof. Dr. Josef Settele
[4] Expertenmeinungen zum Insektensterben im Science Media Center
[5] Assessment-Bericht des Weltbiodiversitätsrates IPBES zum Zustand der Bestäuber
[6] Zusammenfassung des Fitness-Checks der EU-Agrarpolitik

06.03.2018, Universität Hohenheim
Zecken: Neue Arten & FSME-Hot-Spots könnten Krankheits-Risiko erhöhen
Pressekonferenz an Uni Hohenheim: Neue Zecken-Arten, Verschiebung von Risiko-Gebieten und ungewöhnlich viele Erkrankungen im Jahr 2017 stellen Forschung vor Rätsel
Bei 499 Menschen wurde im vergangenen Jahr eine FSME-Erkrankung diagnostiziert – so viele, wie seit über 10 Jahren nicht mehr. Gleichzeitig wandern neue Zecken ein, verschieben sich die Hot-Spots und die Krankheit breitet sich nach Norden aus. Mehrere Forschungsprojekte sollen helfen, die Zecken als Krankheitsüberträger besser zu verstehen und wenn möglich zu bekämpfen. Dennoch bleibe eine FSME-Impfung die beste Strategie gegen die Erkrankung. Zu diesem Ergebnis kam die heutige Pressekonferenz an der Universität Hohenheim in Stuttgart im Vorfeld des 4. Süddeutschen Zeckenkongress. Der Kongress samt Ärztefortbildung findet von 12. bis 14. März statt. Infos zum Kongress: http://www.zeckenkongress.de/
Die Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME) ist die wichtigste durch Zecken übertragene Virusinfektion. In Eurasien treten schätzungsweise mehr als 10.000 Erkrankungsfälle jährlich auf.
Im vergangenen Jahr seien allein in der Bundesrepublik bislang 497 Erkrankungen gemeldet wurden. Dabei handelt es sich um die zweithöchste je registrierte Zahl von Erkrankungsfällen, erklärte PD. Dr. Gerhard Dobler auf der heutigen Pressekonferenz der Universität Hohenheim. Der Mediziner ist Leiter der Abt. für Virologie und Rickettsiologie am Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr in München und des Nationalen Konsiliarlabors für FSME und auch Dozent an der Uni Hohenheim .
Trauriger Krankheits-Rekord in Bayern, Baden-Württemberg an zweiter Stelle
85 Prozent der Erkrankungsfällen traten in Bayern und Baden-Württemberg auf. Bayern meldete mit 239 Erkrankungsfällen die höchste Zahl seit Einführung der Meldepflicht durch das Infektionsschutzgesetz IfSG im Jahr 2001. Den deutlichsten Anstieg der Erkrankungsfälle habe es entlang des Alpenkamms gegeben. Dagegen sei die Zahl der Erkrankungsfälle z.B. in Unterfranken 2017 deutlich zurückgegangen.
Auch in Baden-Württemberg sei die Zahl der Erkrankungen im Jahr 2017 ungewöhnlich hoch gewesen, bestätigt Dr. Rainer Oehme vom Landesgesundheitsamt Stuttgart. Mit 186 Fällen liege sie allerdings noch unter den Rekordjahren von 2011 und 2006 mit über 210 bzw. 288 Fällen.
Neue Hot-Spots auch in Niedersachsen, Mecklenburg-Vorpommern und Berlin
Gleichzeitig verschöben sich die Hot-Spots, d.h. die Regionen, in denen FSME-Erkrankungen gehäuft auftreten. „Einige Landkreise, die über Jahre hinweg Erkrankungen meldeten, blieben im vergangenen Jahr völlig unauffällig. In anderen trat die Krankheit erstmals und gleich auch besonders gehäuft auf“, berichtet Prof. Dr. Ute Mackenstedt, Parasitologin der Universität Hohenheim und Initiatorin des Süddeutschen Zeckenkongresses.
Zudem breite sich die Krankheit nach Norden aus. „Die Statistik zeigt uns ganz neue Hot-Spots in Niedersachsen, Mecklenburg-Vorpommern und Berlin. Zum allerersten Mal erhalten wir sogar Erkrankungsberichte aus den Niederlanden“, so die Zeckenexpertin Prof. Dr. Mackenstedt.
Gefahr durch neu eingewanderte Zecken-Arten lässt sich noch nicht einschätzen
Bisher schwer einzuschätzen sei dagegen die Gefahr, die von neuen Zeckenarten in Deutschland ausgehe. So stießen die Parasitologen der Universität Hohenheim und Virologen des Instituts für Mikrobiologie der Bundeswehr und der Uni Leipzig 2016 erstmals auf das FSME-Virus in der in Deutschland zunehmend einwandernden Auwaldzecke (Dermacentor reticulatus).
Auch stieß 2016 die Zeckenforscherin Dr. Chitimia-Dobler vom Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr, München, dem Kooperationspartner der Uni Hohenheim auf eine in Deutschland neue Art – Ixodes inopinatus – die wohl aus dem Mittelmeerraum eingewandert ist. „Noch ist nicht klar, wie lange diese Art schon in Deutschland heimisch ist und ob sie als FSME-Überträgerin in Frage kommt. Wichtig wäre auch abzuklären, ob mit ihr nicht neue Krankheiten nach Deutschland gelangten, wie etwa das Mittelmeerfieber“, so Prof. Dr. Mackenstedt.
Neue Phänomene erfordern intensivere Forschung
Ein Grund für die hohe Erkrankungszahl 2017 könnte das Wetter gewesen sein, mutmaßt Prof. Dr. Mackenstedt. „Im Sommer 2017 gab es eine große Kältewelle. Zwei Wochen später wurde es sehr warm und wieder zwei Wochen später gab es einen großen Krankheitsausbruch. Vermutlich lag das daran, dass es nach den kalten Tagen Menschen gerade zu dem Zeitpunkt massiv ins Freie trieb, als die jahreszeitlich höchste Aktivität von Ixodes ricinus als der am weitesten verbreiteten Zeckenart stattfand.“
Insgesamt stelle die Fülle der Phänomene – neue Arten, wechselnde Hot-Spots und jährlich stark schwankenden Erkrankungszahlen – die Forschung zunehmend vor Rätsel. Antworten sollen unter anderem zwei Forschungsprojekte bringen.
Künftige Computermodelle sollen Risiko-Abschätzung erlauben
Anstatt nachträglich Statistiken auszuwerten, soll ein Computermodell erlauben, künftig Prognosen zum Zecken-Risiko an verschiedenen Orten und zu verschiedenen Zeiten abzugeben. Grundlage sind Beobachtungsdaten, die erstmals bundesweit erhoben werden.
„Insgesamt haben wir fast 100 Standorte ausgesucht, in denen künftig dreimal im Monat Zecken gesammelt und untersucht werden. Dabei handelt es sich um ganz unterschiedliche Landklassen wie Mischwälder, Laub- und Nadelwälder, Agrarflächen oder Siedlungsräume“, berichtet Prof. Dr. Mackenstedt.
An der Veterinärmedizinischen Universität in Wien werden diese Daten zusammengeführt und ergänzt – z.B. mit Klimadaten und anderen Phänomenen wie etwa, ob es ein Jahr mit Buchenmast war, in dem ein großes Nahrungsangebot auch den Wildtierbestand ansteigen lässt.
„Die Auswertung soll uns Aufschluss geben, wie sich die Situation in Deutschland ändert, ob wir aus der Zeckendichte auch ein Krankheitsrisiko ableiten können oder wann und wo die FSME-Gefahr im kommenden Jahr besonders hoch sein könnte“, erklärt die Parasitologin.
Neben der Universität Hohenheim und der Veterinärmedizinischen Universität Wien bringen sich auch die TU Hannover, die Universität Leipzig, das Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr und die Firma Tick-radar in die Feldstudie zur Bestimmung und Modellierung der Zeckendichte in Deutschland ein.
Großprojekt zu Zecken-Lebensraum und -Verhalten ermöglichen
Daneben engagieren sich Prof. Dr. Mackenstedt und PD Dr. Dobler in einem zweiten Projekt, das Lebensräume und Verhaltensweisen der Zecken erforschen soll. Unter anderem soll das Projekt auch die Grundlage legen, um wirkungsvolle Bekämpfungsstrategien zu entwickeln.
„Das erstaunliche ist, dass Zecken-Hot-Spots oft nicht größer als ein Fußballfeld oder nur halb so groß sind und über Jahre stabil bleiben“, erklärt PD Dr. Dobler. Zusammen mit Landschaftsökologen wollen die Zecken-Fachleute herausfinden, ob die Hot-Spots typische Gemeinsamkeiten haben – etwa im Pflanzenbestand oder in den Tiergesellschaften.
„Eine Theorie ist, dass Nagetiere bei den Hot-Spots eine wichtige Rolle spielen. Nager sind ortstreu, was erklären würde, warum die Hot-Spots wenig wandern. Gleichzeitig befallen Zecken im Larvenstadium bevorzugt Nager und nicht Rot- oder Schwarzwild. Die Nager sind auch die Quelle, an der sich die Zecken die FSME-Erreger holen.“
Ein weiteres Untersuchungsziel ist, wie FSME das Verhalten von Zecken ändert: „Wenn Zecken einen Wirt suchen, wandern sie an Grashalmen nach oben und warten dort auf Warmblütler. Eine neue Studie aus Osteuropa deutet an, dass FSME-Viren dieses Suchverhalten von Zecken verlängern könnten“, berichtet Prof. Dr. Mackenstedt.
Mit Hilfe von Kameras soll auch diese Theorie überprüft werden. Dazu legen die Forscherinnen und Forscher Karrees mit Laubfüllung und senkrechten Stäben an. Die Videoüberwachung hält fest, wie lange und oft die Zecken im Laub nach oben oder unten krabbeln.
Das Projekt ist Teil des Forschungskonsortiums „Tick-borne encephalitis in Germany“ (TBENAGER) , das unter der gesamtwissenschaftlichen Leitung von PD Dr. Dobler steht. Zu den Mitgliedern gehören neben dem Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr und der Universität Hohenheim u.a. auch das Robert-Koch-Institut, das Friedrich-Löffler-Institut und die Landesgesundheitsämter Bayern und Stuttgart. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt 5 Jahre lang mit insgesamt mehr als 4 Mio. Euro.
Zuverlässiger FSME-Schutz nur durch Impfung
Den zuverlässigsten Schutz bietet jedoch nach wie vor nur eine FSME-Impfung, so das einhellige Urteil der Rednerinnen und Redner auf der Pressekonferenz.
Als Mediziner warnte PD Dr. Dobler davor, die Krankheit zu unterschätzen: „Zu den schweren Krankheitsverläufen gehören Lähmungen, Koma, Krampfanfälle, Defektheilungen und vereinzelt auch Todesfälle.“ Davon seien Erwachsene und Kinder gleichermaßen betroffen.
Dagegen hätten die Impfstoffe fast 100 Prozent Wirkung, Komplikationen seien mit 1,5 Fälle bei einer Million Impfungen extrem selten. Trotzdem seien in Deutschland nur etwa 20 % der Bevölkerung geimpft. In Österreich sind es mehr als 80 %.
Infizierte Rohmilch birgt besonders hohes Erkrankungsrisiko
Gleichzeitig schütze die Impfung auch vor einer besonderen Art der FSME-Ansteckung: Die durch Rohmilch vor allem von Weidetieren.
„Im Jahr 2016 machte ein Fall Schlagzeilen, bei dem zwei Menschen nach dem Genuss von Rohmilch-Käse aus Ziegenmilch erkrankten“, berichtet Prof. Dr. Mackenstedt. „Im vergangenen Jahr erkrankten 8 Personen nach dem Genuss von Ziegen-Rohmilch.“
Tatsächlich sei das Krankheits-Risiko nach dem Genuss von FSME-infizierter Rohmilch um das Dreifache höher, als nach dem Biss von infizierten Zecken: „Von 100 Personen, die von infizierten Zecken gebissen werden, bricht die Krankheit bei 30 Personen aus. Bei infizierter Rohmilch beobachten wir den Krankheitsausbruch bei 100 von 100 Personen.“
In den 1950er Jahren seien FSME-Erkrankungen durch infizierte Rohmilch deshalb vergleichsweise häufig gewesen. Durch die Pasteurisierung von Milch sei die sogenannte „alimentäre FSME“ heute jedoch eher eine Randerscheinung.
Angesichts der zunehmenden Beliebtheit von Rohmilch betonte die Runde: „Wer Rohmilch-Produkte in einem Risikogebiet für FSME zu sich nimmt, muss FSME-geimpft sein!“ Dies schütze allerdings nicht vor anderen durch Rohmilch übertragene Krankheiten, weshalb pasteurisierte Milch aus Gründen der Lebensmittelsicherheit generell vorzuziehen sei.
HINTERGRUND:
Gesundheitswissenschaften – Schwerpunktthema an der Universität Hohenheim
Die Gesundheitswissenschaften stellen einen der drei Forschungsschwerpunkte an der Universität Hohenheim dar. Die Universität Hohenheim verfolgt das One Health-Konzept – einen ganzheitlichen Ansatz, der menschliche und tierische Gesundheit, Ernährung, Umwelt und Gesundheitsmanagement gleichermaßen einschließt.
Das Forschungszentrum für Gesundheitswissenschaften (FZG) verlinkt institutsübergreifend die Expertise in Themenfeldern wie Biologie, Immunologie, Gesundheitswesen, Medizin, Landwirtschaft, den Ernährungs-, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften. Die Themenschwerpunkte wie Wachstum und Entwicklung, Forschung zur Prävention von Krankheiten, Lebensstil, Ernährung, Alterung sowie ihre sozialen und wirtschaftlichen Effekte sind von hoher wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Relevanz.
Homepage: https://health.uni-hohenheim.de/
Weitere Informationen
4. Süddt. Zeckenkongress: http://www.zeckenkongress.de/programm/

07.03.2018, Universität Hamburg
Städtische Laufkäfer sind erkundungsfreudiger als ihre Artgenossen auf dem Land
Studie der Universität Hamburg zeigt:
Die zunehmende Verstädterung verändert und fragmentiert Lebensräume wildlebender Tiere: Wenn Wälder und Parks wie grüne Inseln im Betonmeer liegen, verschwinden deren tierische Bewohner oder passen sich mit Verhaltensänderungen an. Das gilt auch für versteckter lebende Tiere wie Käfer, wie eine Studie von Dr. Wiebke Schütt und Dr. Claudia Drees sowie sechs Studierenden vom Biozentrum Grindel der Universität Hamburg zeigt. Das Ergebnis: Stadtkäfer sind erkundigungsfreudiger als ihre Artgenossen auf dem Land.
Waldlebende Laufkäfer leben in der Bodenstreu, sind meist nachtaktiv und häufig flugunfähig. In den grünen Inseln der Städte sind sie gefangen, weil sie sich nicht weit fortbewegen oder Hindernisse wie Straßen nicht überwinden können. Das Forschungsteam verglich in der Studie das Verhalten von ca. 3.000 innerstädtischen und ländlichen Laufkäfern und untersuchte dabei vier Laufkäferarten auf ihr Erkundungs- und Feindabwehrverhalten. Dazu wurden die Käfer einzeln in eine etwa DIN-A4-Blatt-große Versuchsarena gesetzt, deren Boden in 28 Felder unterteilt war. Über 90 Sekunden wurde gezählt, wie viele Felder ein Käfer durchquerte. Dabei stellte sich heraus, dass die Erkundungsfreudigkeit bei Tieren aus stärker städtischen Wäldern höher war als bei ihren Artgenossen aus dem Hamburger Umland. Dies zeigte sich z. B. darin, dass die Käfer aus Stadt-Wäldern – bereinigt um abiotische Einflüsse wie Temperatur – im Mittel mehr Felder durchquerten. Der zweite Test, in dem das Auftreten eines Totstellreflexes überprüft wurde, ergab, dass die erkundungsfreudigen Käfer diese als zur Abwehr von Feinden interpretierbare Reaktion seltener zeigten. Die Käfer in den städtischen Wäldern sind damit nicht nur erkundungsfreudiger, sondern auch „mutiger“.
Da Verhaltensänderung bei Tieren oft die erste Antwort auf sich verändernde Umweltbedingungen ist, kann die Studie zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen des globalen Wandels beitragen. „Unser Befund ist besonders vor dem Hintergrund interessant, dass hier vielleicht Evolution im Wirken beobachtet werden kann“, so Dr. Claudia Drees. „In den vergangenen Jahren sind bei praktisch jeder untersuchten Tierart sogenannte ‚Persönlichkeiten‘ nachgewiesen worden: Einzelne Tiere, die bei wiederholten Messungen immer scheuer sind, während andere Individuen aus derselben Population immer eher erkundungsfreudiger oder mutiger waren. Wir konnten diese Persönlichkeitsunterschiede erstmals auch bei den getesteten Insekten nachweisen. Unsere Ergebnisse könnten darauf hindeuten, dass Tiere unterschiedlicher Persönlichkeit sich verschieden gut an die städtischen Bedingungen anpassen können.“
Original-Artikel:
Schuett W, Delfs B, Haller R, Kruber S, Roolfs S, Timm D, Willmann M, Drees C. (2018) Ground beetles in city forests: does urbanization predict a personality trait? PeerJ 6:e4360 https://doi.org/10.7717/peerj.4360

07.03.2018, Universität Regensburg

Ameisen schätzen Dinge mehr, für die sie hart arbeiten müssen
Regensburger Biologen erforschen Verhaltensweisen an Ameisen
Jeder kennt das Gefühl, dass einem Dinge wertvoller erscheinen, für die man hart arbeiten musste. Nun haben Forscher der Universität Regensburg herausgefunden, dass Ameisen, genau wie wir Menschen, Dinge höher bewerten, die mit harter Arbeit verbunden sind. Untersuchungen an Ameisen könnten dabei helfen zu verstehen, warum der Mensch bestimmte Dinge anderen vorzieht.
In der Regel empfinden wir harte Arbeit als etwas Negatives – ein Grund, weshalb wir normalerweise dafür bezahlt werden wollen. Einige menschliche Verhaltensweisen sind deshalb schwer zu deuten, wie das Erklimmen eines Berges in der Freizeit. Indessen weiß jeder erfahrene Bergsteiger, dass das Bier nach einem harten Aufstieg köstlicher ist, als nach einem leichten Spaziergang.
Um zu untersuchen, ob das auch für Ameisen zutrifft, führte ein Team um Dr. Tomer Czaczkes, am Lehrstuhl für Zoologie/Evolutionsbiologie der Universität Regensburg, „seine“ Ameisen entweder über einen steilen Berg oder über angenehmes Flachland zu einem nahrhaften Trunk. Ein vertikaler Laufsteg simulierte den steilen Berg, an dessen höchstem Punkt ein Sirup-Tropfen mit Zitronengeschmack auf die Ameisen wartete. In der horizontal ausgerichteten Variante desselben Laufstegs erhielten die Ameisen eine Leckerei mit Rosmaringeschmack. Nachdem die Ameisen mehrmals beide Wege bestritten hatten, wurden ihnen zwei verschiedene Pfade angeboten: Einer roch nach Rosmarin, der andere nach Zitrone. Die Mehrzahl der Tiere bevorzugte den Zitronenpfad. Zurück bei ihren Schwestern warben sie zudem meistens intensiver für die Nahrungsquelle, für die sie härter arbeiten mussten.
„Natürlich haben wir auch die Geschmacksrichtungen variiert“ erklärt Birgit Brandstetter, Studierende am Lehrstuhl für Zoologie/Evolutionsbiologie. „Das Ergebnis blieb unverändert – die Ameisen bevorzugten schlichtweg jene Geschmäcker, für welche sie härter arbeiten mussten“. Selbst wenn die Forscher den Ameisen das Leben mit Hilfe unwegsamer Oberflächen schwerer machten, konnten die Ergebnisse reproduziert werden.
Aber wieso sollten Ameisen harte Arbeit bevorzugen? Es scheint, als läge die Antwort in der Befindlichkeit kurz vor dem belohnenden Getränk. Geht einer stimmungserhellenden Erfrischung schlechte Laune und Erschöpfung voraus oder fühlt man sich bereits blendend? Im ersten Fall wird wohl die Belohnung als deutlich stärkere Verbesserung empfunden. Ameisen und Menschen sind sich offensichtlich in ihrer Psychologie ähnlicher, als man vermuten würde.
Die Ergebnisse der Studie sind nun im Journal of Comparative Psychology (DOI: 10.1037/com0000109) veröffentlicht worden.

07.03.2018, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Forscher identifizieren genetische Basis von Raubzügen bei Ameisen
Einige Ameisenarten überfallen Wirtsarten und integrieren deren Nachkommen in ihre eigene Kolonie, um sich Vorteile zu verschaffen. Forscher der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und der Universität Mainz haben entdeckt, dass diese Raubzüge bei nah verwandten Temnothorax-Ameisenarten jeweils durch unterschiedliche Gene gesteuert werden. Das spricht dafür, dass die Evolution nah verwandter Arten durch Veränderungen im Erbgut ein zufälliger Prozess ist, auf dem viele Wege zum gleichen Ziel führen. Darüberhinaus haben die Forschenden bei den Sklavenhalter-Ameisen zwei spezifische „Angriffsgene“ identifiziert. Die Studie ist vor kurzem im Fachjournal „Scientific Reports“ erschienen.
Nur knapp 3mm groß und doch eine Kampfmaschine – die nordamerikanische Ameisenart Temnothorax americanus hat es in sich, denn sie gehört zu einer Gruppe von Ameisen, die sich nahverwandte Ameisenarten untertan machen und für sich arbeiten lassen. Aufgabe der „Sklavenameisen“ ist es dann, die Brut der anderen Art zu betreuen und für Futter zu sorgen. Um an die Sklaven zu gelangen, gehen Ameisen wie Temnothorax americanus auf Raubzug. Forschende des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) erforschen, welche Gene diese Überfälle steuern.
„Unsere Experimente zeigen, dass sich die Angriffsstrategien von Temnothorax americanus und ihrer Verwandten Temnothorax dulocticus und Temnothorax pilagens grundsätzlich ähneln. Im Detail verhalten sich die Ameisen beim Angriff jedoch unterschiedlich“, erklärt Dr. Barbara Feldmeyer vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum, Leiterin der Studie. „Unsere Genanalyse zeigt, dass die unterschiedlichen Angriffsmethoden aus einer unterschiedlichen Steuerung der Gene resultieren.“
Dabei passiert bildlich gesprochen Folgendes: Im Erbgut der drei Ameisenarten werden Knöpfe unterschiedlich stark gedrückt. Letztendlich erreichen damit aber alle Arten das gleiche Ziel – einen erfolgreichen Überfall. Dieser Befund ist überraschend, denn bei nah verwandten, genetisch ähnlichen Arten wird eher damit gerechnet, dass der genetische Weg zu einem bestimmten Ziel der gleiche ist.
Wie diese Studie nun belegt, könnte genetische Evolution unter nah verwandten Arten aber durchaus zufällig sein. „Die Ergebnisse legen nahe, dass viele evolutionäre Anpassungen auf zufällige Mutationen zurückzuführen sind. Diese Mutationen führen sogar zwischen nah verwandten Arten zu genetischen Unterschieden. Auf diese Arten wirken aber oft ähnliche Selektionsdrücke. Daher ist das Resultat der Anpassungsprozesse, also das Verhalten, ähnlich“, erläutert die an der Studie beteiligte Prof. Dr. Susanne Foitzik, Universität Mainz.
Die Studie zeigt zudem, dass bei den Sklavenhalter-Ameisen die unterschiedliche Genexpression einzig und allein auf den Raubzug ausgerichtet ist. Ähnliche Muster fanden die Forscher auch bei den potentiellen Sklaven, die genetisch basiert unterschiedliche Muster der Verteidigung zeigen.
Trotz all ihrer Unterschiede verfügen die drei Temnothorax-Slavenhalterarten aber wohl über zwei für den Angriff wichtige Gene. „Acyl-CoA Delta (11)-Desaturase sorgt dafür, dass die Räuber während des Angriffs chemische Duftstoffe absondern. Diese Duftstoffe maskieren die Räuber und erhöhen somit die Erfolgsschancen des Überfalls. Außerdem beeinflusst das Gen Trypsin-7 möglicherweise das Erkennungspotential und sorgt damit zumindest teilweise für die für einen Angriff notwendige Identifikation der Wirtskolonien“, fasst Feldmeyer zusammen.
Publikation
Alleman, A., Feldmeyer, B. and Foitzik, S. (2018): Comparative analyses of co-evolving host-
parasite associations reveal
unique gene expression patterns underlying slavemaker raiding and host defensive phenotypes.
Scientific Reports, doi:10.1038/s41598-018-20262-y

Eine Kamerafalle lieferte den Beweis: Der Luchs ist in den Thüringer Wald zurückgekehrt. (Dirk Hirsch)

Eine Kamerafalle lieferte den Beweis: Der Luchs ist in den Thüringer Wald zurückgekehrt.
(Dirk Hirsch)

09.03.2018, Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Erstnachweis des Luchses im Thüringer Wald: Rückkehr der scheuen Katze nach 200 Jahren
Wissenschaftler des Forschungszentrums iDiv und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) haben mit Unterstützung eines ortsansässigen Naturschützers im Thüringer Wald erstmalig den Luchs nachgewiesen. Nördlich von Oberschönau wurde ein erwachsenes Tier mit Hilfe einer Kamerafalle fotografiert. Damit ist die Rückkehr des scheuen Beutegreifers in den Thüringer Wald 200 Jahre nach seinem Verschwinden zweifelsfrei nachgewiesen.
Der Luchs ist ein scheues Tier. Aber Dirk Hirsch ist ein hartnäckiger Mann. Seit Jahren jagt der 49-Jährige nach einem wasserdichten Beweis, dass der Luchs zurück ist im Thüringer Wald. Hinweise hat er zur Genüge gefunden: ein gerissenes Hirschkalb mit Kehlbiss, Kratzspuren im Fell, Spuren im Schnee, eine unklare Sichtung. Als Beweis reichte dies nicht. Im Sommer 2017 nahm der gelernte Tischler und bekennende Naturschützer Kontakt auf mit der Forschungsgruppe „Biodiversität und Naturschutz“ des Forschungszentrums iDiv und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Die Forscher stellten Hirsch zwanzig Fotofallen – Kameras mit Bewegungsauslösern – zur Verfügung. In wenigen Monaten schoss Dirk Hirsch über 9.000 Fotos. Auf einem war ein Tier zu erkennen, das ein Luchs hätte sein können. Aber das Foto war unscharf, als Beweis reichte es nicht.
Die Fotos von Mitte Februar 2018 lassen keinen Zweifel mehr zu: Der Luchs ist zurück im Thüringer Wald – 200 Jahre nach seiner Ausrottung. Die Aufnahmen und zusätzliche Spuren wurden mittlerweile vom Thüringer Landesamt für Umwelt und Geologie bestätigt. Umweltministerin Anja Siegesmund: „Wir freuen uns sehr, den Luchs endlich wieder auch im Thüringer Wald begrüßen zu können. Unsere Bemühungen nach unzerschnittenen Korridoren zeigen Wirkung. Das Engagement vieler für Wildkatze und Luchs wird nun belohnt. Willkommen Luchs!“ Prof. Henrique Pereira, Leiter der Forschungsgruppe „Biodiversität und Naturschutz“ bei iDiv und MLU ergänzt: „Dass der Luchs nach 200 Jahren in den Thüringer Wald zurückgekehrt ist, ist ein toller Erfolg für den Naturschutz. Selbst in unserer dicht besiedelten Landschaft ist so etwas möglich, wenn wir diesen Tieren Lebensraum bieten und bereit sind, die Rückkehr von Wildnis zuzulassen.“
Woher der Luchs gekommen ist, und ob er sich im Thüringer Wald ansiedelt oder nur auf der Durchreise ist – das ist noch nicht klar. Möglicherweise stammt das Tier aus dem Nationalpark Harz oder dem Bayerischen Wald, die als Kerngebiete des Luchses gelten. Falls der Luchs im Thüringer Wald sesshaft wird, könnte das Gebiet zu einem wichtigen Trittstein werden bei der weiteren Ausbreitung des Luchses.
Die Rückkehr von großen Säugetieren ist ein Phänomen, das in ganz Europa zu beobachten ist. Luchs und Wolf, aber auch Biber, Wildkatze und Huftiere erobern ursprüngliche Lebensräume zurück. Dabei profitieren sie vom Schutz gegen Bejagung und vom Schutz ihrer Lebensräume sowie von deren Vernetzung.
Die Wissenschaftler von iDiv und MLU untersuchen, wie große Säugetiere ihre Lebensräume nutzen und welche Effekte sie auf ihre Lebensräume haben. Forschungsprojekte dazu gibt es u.a. im Nationalpark Harz und in Portugal. Die Forscher erarbeiten Konzepte, wie wichtige Prozesse in Ökosystemen wiederhergestellt werden können – zum Beispiel die Ausbreitung von Tieren und Pflanzen oder die Regulierung von Wildbeständen. Ziel ist es, die Widerstandsfähigkeit der Natur gegen Umweltveränderungen zu verbessern. Die Rückkehr großer Säugetiere kann hierzu einen wichtigen Beitrag leisten. Dabei ist es ein erklärtes Ziel der Forscher, Maßnahmen zu entwickeln, die in Einklang stehen mit der umgebenden Kulturlandschaft und mit den betroffenen Menschen. Die Rückkehr des Luchses in den Thüringer Wald zeigt, dass dies möglich ist.
Hintergrund
Der Luchs ist ein scheuer Waldbewohner, der für den Menschen weitgehend unsichtbar bleibt. Er kann in einer Nacht Strecken von 40 bis 50 km zurücklegen. Luchse sind in ihrem Revier, das 10.000 Hektar und mehr umfassen kann, ständig auf Achse. Der Luchs hat eine Kopf-Rumpf-Länge zwischen 80 und 110 Zentimetern und eine Schulterhöhe von etwa 55 Zentimetern. Damit ist er etwa so groß wie ein Schäferhund und die größte Raubkatze Europas. Charakteristisch sind das hellbraun-gefleckte Fell, die Haarpinsel auf den Ohren, sein Backenbart und der Stummelschwanz mit schwarzem Ende. Der Luchs gehört zur ursprünglichen Tierwelt unserer Wälder. Seine Hauptbeute sind Rehe. Für den Menschen ist er ungefährlich. Dagegen ist der Mensch für den Luchs sehr gefährlich: Die Art wurde über viele Jahrzehnte hinweg ausgerottet. Nachdem der Luchs in Westeuropa verschwunden war, wanderte er ab etwa 1950 aus angrenzenden Siedlungsgebieten wieder ein. Der Straßenverkehr und illegale Abschüsse gelten heute als die Hauptursachen dafür, dass seine Rückkehr teilweise zögerlich verläuft. Laut der Roten Liste gilt der Luchs in Deutschland nach wie vor als stark gefährdet.

09.03.2018, Universität Bern
Mehr Nahrung dank Teamwork
Erstmals wurde bei Fischen ein spezielles kooperatives Verhalten beschrieben. Wie Forschende der Universität Bern zeigen, sichert sich die Buntbarschart Neolamprologus obscurus durch Teamwork zusätzliche Nahrungsquellen.
Kooperatives Verhalten bei der Nahrungssuche wurde bereits bei Raubtieren und verschiedenen sozialen Spinnen beobachtet. Jetzt haben Forschende um Dr. Hirokazu Tanaka vom Institut für Ökologie und Evolution der Universität Bern entdeckt, dass eine Fischart ähnlich vorgeht. Die kleinen sozialen Buntbarsche namens Neolamprologus obscurus, die nur im Tanganjikasee in Sambia vorkommen, graben Höhlen unter Steinen aus, in denen sie vor Räubern geschützt sind und die der Nahrungsbeschaffung dienen. Sowohl das Graben der Höhlen als auch die Unterhaltsarbeiten führen die Fische gemeinsam aus. Die Studie dokumentiert nun zum ersten Mal, dass sich Fische durch komplexes Teamwork mehr Nahrung beschaffen.
Höhlen zum Schutz und zum Beutefang
Neolamprologus obscurus ist ein kleiner, territorialer Fisch. Sein Revier besteht aus miteinander verbundenen Höhlen unter Steinen, die er selten verlässt. Im Gegensatz zu vielen anderen Fischarten lebt N. obscurus in komplexen sozialen Gruppen, die aus einem brütenden Paar und bis zu zehn kleineren Helfern bestehen. Die Mitglieder einer Gruppe verteidigen das Revier gegen Eindringlinge und kümmern sich um die Pflege der Nachkommen. Des Weiteren entfernen sie den immer wieder in die Höhlen rieselnden Sand und verhindern so, dass ihr Versteck verschwindet.
Hirokazu Tanaka und Kollegen zeigen nun, dass diese Höhlen eine weitere Funktion haben: Sie helfen, das Nahrungsangebot für ihre Bewohner zu erhöhen. In ihnen sammeln sich Garnelen und andere wirbellose Tiere, die die Hauptnahrungsquelle dieser Buntbarschart bilden. Die Garnelen steigen nachts im Wasser auf und sinken im Morgengrauen zurück auf den Boden des Sees. Dabei suchen sie Schutz in Spalten und Löchern und verstecken sich auch in den Höhlen, die von den Buntbarschen ausgegraben wurden. «Die Hohlräume haben eine ähnliche Funktion wie die Netze von sozialen Spinnen, die in Gruppen leben und die gemeinsam ihre Beute fangen», erklärt Studienleiter Hirokazu Tanaka.
Grössere Hohlräume – mehr Nahrung
In ihrer Studie untersuchten die Forschenden, wie die Grösse der Hohlräume, die Anzahl der Helferfische und die Fülle von Garnelen im Territorium zusammenhängen. In stundenlangen Tauchgängen im Tanganjika-See schufen die Forschenden künstliche Hohlräume und entfernten Helferfische. Innerhalb einer Woche fiel soviel Sand in die Höhlen, dass sie sich deutlich verkleinerten. Dieser Effekt verstärkte sich zusätzlich, wenn die zuvor entfernten Helferfische gross waren. Eine der Haupterkenntnisse aus den Experimenten war, dass die Grösse der ausgehobenen Hohlräume einen positiven Einfluss auf die Anzahl von Garnelen hatte, die sich darin sammelten. Je mehr Helferfische anwesend waren, desto mehr Garnelen konnten in den Hohlräumen gefangen werden. «Helferfische der Buntbarschart Neolamprologus obscurus erweitern und pflegen die Hohlräume und tragen dadurch zu mehr Nahrung im Territorium der brütenden Fischweibchen bei», erklärt Hirokazu Tanaka.
In ihrer Studie konnten die Forschenden aufzeigen, dass Fische die in Gruppen leben beträchtlich grössere Hohlräume schaffen und unterhalten können als Fische die alleine leben. Folglich ermöglicht das Leben in der Gruppe den Buntbarschen, die Beute in ihrem Gebiet effizient zu vermehren. «Dadurch verbessert sich ihre körperliche Verfassung und ihr Fortpflanzungserfolg wird gesteigert» sagt Studienleiter Hirokazu Tanaka. Für die Fischart ergibt sich aus dem Gruppenleben deshalb ein klarer Vorteil.

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