24.02.2020, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Ausgewandert
Sibirische Neandertaler stammten von verschiedenen europäischen Populationen ab
In Südsibirien haben mindestens zwei verschiedene Neandertaler-Gruppen gelebt, von denen eine aus Osteuropa kam: Das hat ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) bewiesen. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der US-amerikanischen Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America“ (PNAS) veröffentlicht.
Es ist bekannt, dass sich Neandertaler von Europa bis nach Südsibirien ausgebreitet haben, doch wann und woher die sibirischen Neandertaler konkret kamen, war bislang ungeklärt. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Archäologen Thorsten Uthmeier, Professor für Ur- und Frühgeschichte an der FAU, hat nun Werkzeuge aus der Chagyrskaya-Höhle im russischen Teil des Altai-Gebirges untersucht, um der Frage nachzugehen.
Parallelen zu Fundstellen in Zentral- und Osteuropa
Die Fundstelle wird seit 2019 im Rahmen eines DFG-Forschungsprojektes gemeinsam mit dem Institute of Archeology and Ethnography of the Siberian Branch der Russischen Akademie der Wissenschaften in Novosibirsk ausgegraben. Zwei Hauptfundschichten erbrachten neben Steinwerkzeugen und Knochen der Jagdbeute auch zahlreiche Neandertaler-Fossilien. Nachdem das Team zunächst festgestellt hatte, dass die Steinwerkzeuge keiner der zeitgleich im Altai bestehenden Gruppen ähneln, suchten sie in größeren Entfernungen nach Vergleichsfunden.
Geometrisch-morphologische Analysen von 3D-Modellen der gescannten Werkzeuge zeigten, dass die Steinwerkzeuge aus der Chagyrskaya-Höhle sehr „Micoquien“-Artefakten – so die Bezeichnung für die entsprechende Steingeräte-Industrie – aus Zentral- und Osteuropa ähneln. Die Vergleichscans stammen unter anderem von Vergleichsfundstellen aus Bayern, unter denen die FAU-eigene Sesselfelsgrotte mit den meisten Stücken vertreten ist.
Anhand von DNA-Analysen an Neandertalerknochen und Sedimenten aus der Chagyrskaya-Höhle konnten die Forscherinnen und Forscher den Ausbreitungsweg der sibirischen Neandertaler rekonstruieren: Der Weg führte die Gruppen über mehrere Generationen hinweg über Kroatien und den Nordkaukasus in den Altai.
Neandertaler breiteten sich mehrfach nach Sibirien aus
Die DNA-Analysen zeigten zudem, dass sich die Neandertaler der Chagyrskaya-Höhle genetisch von einer zweiten Altai-Gruppe aus der Denisova-Höhle deutlich unterscheiden. Dieser Befund passt gut zu der Beobachtung, dass die Denisova-Neandertaler offenbar keine Werkzeuge des Micoquien gekannt haben. Daher geht das Forschungsteam von einer mehrfachen Ausbreitung von Neandertalern nach Sibirien aus.
Die interdisziplinären Untersuchungen zu den Neandertalern aus der Chagyrskaya-Höhle, bei denen auch bayerische, durch die FAU untersuchte Fundstellen eine wichtige Rolle spielen, zeigen eindeutig, dass eine Ausbreitungswelle von Gruppen dieser Menschenart vor 60.000 Jahren in Mittel- und Osteuropa ihren Ursprung hat. Gleichzeitig gelang den Forscherinnen und Forschern aus Novosibirsk um Prof. Ksenia Kolobova und der FAU der seltene Nachweis dafür, dass Bevölkerungsbewegungen anhand von typischen Elementen der kulturellen Ausstattung belegt werden können.
Originalpublikation:
https://www.pnas.org/content/early/2020/01/21/1918047117
26.02.2020, Deutsche Wildtier Stiftung
Hoppla, Herr Maulwurf wandelt jetzt auf Freiersfüßen
Deutsche Wildtier Stiftung: Das Tier des Jahres lässt sich durch das Glucksen der Weibchen betören
Frühlingsgefühle im Maulwurfsbau: Das Tier des Jahres 2020 wandelt jetzt auf Freiersfüßen. Bis Mitte März durchstöbern die eingefleischten Junggesellen auf der Suche nach einem Weibchen die Tunnelsysteme unter der Erde, sind aber auch viel oberirdisch unterwegs. Der Maulwurf möchte jetzt schnell seine „Traumfrau“ finden und sich fortpflanzen! „Begegnen sich zwei Männchen bei der Suche in einer Röhre, kommt es sofort zum Kampf“, sagt Eva Goris, Pressesprecherin der Deutschen Wildtier Stiftung. „Denn der Maulwurf ist ein absoluter Einzelgänger.“
Das Maulwurfsweibchen macht sich nicht aktiv auf die Suche. Es bleibt entspannt im Nest hocken und gluckst. Ihre wohltönenden Braut-Rufe verfehlen die Wirkung nicht lange. Ein spezielles Liebesparfum verführt die Männchen obendrein. Er wiederum beeindruckt Sie mit einer Art Hochzeitsfrack: Sein Bauch, die Schnauze und auch die Genitalregion verfärben sich besonders dunkel. Erst am Ende der Paarungszeit bekommen beide Sommerfell.
Nach der Paarung gehen Männchen und Weibchen wieder ihrer Wege. Wenn etwa vier Wochen später der Nachwuchs geboren wird, ist Papa Maulwurf längst über alle Berge. Sie muss die vier bis fünf Jungtiere allein aufziehen. „Ein Junges wiegt etwa vier Gramm und ist damit nicht schwerer als eine 10-Cent-Münze.“ Erst nach 22 Tagen öffnen die Jungen zum ersten Mal ihre Augen und tragen ihr charakteristisches schwarzes Fell. Vorher sind die Kleinen nahezu nackt. „Deshalb ist das Nest warm und weich mit Pflanzenmaterial ausgepolstert“, sagt Eva Goris. Dank der Muttermilch legen die Jungen schnell an Gewicht zu. Nach etwa zwei Monaten sind sie schon gut 40 Gramm schwer und werden langsam selbstständig. „Dann ziehen sie bereits auf eigene Faust los.“
Das ist der Beginn einer gefährlichen Zeit. Denn auf der Suche nach einem eigenen Revier werden sie nicht nur von Konkurrenten vertrieben; häufig warten an der Erdoberfläche Fressfeinde und sie werden für Eulen, Bussarde, Füchse, Marder und Waschbären leichte Beute.
26.02.2020, Goethe-Universität Frankfurt am Main
Mutige sucht Mutigen
Studie an der Goethe-Universität belegt: Bei der Partnerwahl achten Fische auf die Persönlichkeit
Die Besitzer eines Haustieres sind schon lange davon überzeugt, nun werden sie durch die Wissenschaft bestätigt: Auch Tiere haben Persönlichkeit. Eine an der Goethe-Universität entstandene Studie belegt, dass selbst bei Fischen eigene Persönlichkeitsmerkmale, aber auch die des potenziellen Partners bei der Wahl des „Bräutigams“ entscheidend sind.
Von Wirbeltieren bis hin zu Krebsen und Spinnen zeigen Individuen konsistente Verhaltenstendenzen, die sie von anderen Artgenossen unterscheiden. Das bestuntersuchte Persönlichkeitsmerkmal im Tierreich ist die Risikobereitschaft. Bei dem kleinen Süßwasserfisch Poecilia mexicana, der vorrangig in den Flüssen Mexikos lebt, ist eine große Spannweite von extrem schüchternen bis sehr mutigen Individuen zu finden. Beides kann Vorteile haben: Während schüchterne Fische seltener Gefahr laufen, von räuberischen Fischen und Vögeln gefressen zu werden, sind mutigere Gesellen oft effizienter bei der Nahrungssuche.
Doch mutige Männchen haben auch Vorteile in der Partnersuche, wie eine Studie von Dr. Carolin Sommer-Trembo und Kollegen der Goethe Universität Frankfurt zeigt. Weibchen und Männchen wurden zunächst mit Hilfe von Verhaltenstests auf der Skala von schüchtern bis mutig eingestuft. Anschließend durften Weibchen sich in Partnerwahltests für eines von zwei Männchen entscheiden, die sich in ihrer Risikobereitschaft unterschieden. Damit die Weibchen nicht zu sehr von anderen Kriterien beeinflussen ließen, wurden die beiden Männchen so ausgesucht, dass sie sich in anderen äußerlichen Merkmalen wie Körperform, Färbung und Größe fast vollständig glichen.
Die Ergebnisse schienen eindeutig: Mutige Männchen haben stets die Nase vorn. Doch bei genauerer Betrachtung spielte auch die Risikobereitschaft der wählenden Weibchen in die Entscheidung mit hinein. Mutige Weibchen zeigten die stärkste Präferenz für mutige Männchen, während die Präferenz bei schüchternen Weibchen schwächer ausfiel. Sind mutige Männchen also für alle Weibchen attraktiver oder haben auch die weniger Couragierten eine Chance nach dem Motto „Gleich und Gleich gesellt sich gern“? Die Studie zeigt, dass beide Mechanismen ineinandergreifen und dass, wie so oft, die Wahrheit in einem Sowohl-als-Auch besteht.
Publikation: Sommer-Trembo C, Schreier M, Plath M (2020) Different preference functions act in unison: mate choice and risk-taking behaviour in the Atlantic molly (Poecilia mexicana). Journal of Ethology, DOI: 10.1007/s10164-020-00643-5
26.02.2020, Deutsches Primatenzentrum GmbH – Leibniz-Institut für Primatenforschung
Ziemlich beste Verwandte
Mandrills pflegen enge Artgenossen mütterlicherseits trotz Infektion
Entscheidend für unser Wohlbefinden sind unsere körperliche und psychische Verfassung. Beim Menschen sind in der Regel daher diejenigen zufriedener und gesünder, die ein stabiles Netzwerk aus Freunden und Verwandten besitzen. Affen betreiben gegenseitige Fellpflege, um ihre sozialen Beziehungen zu pflegen und dadurch Stress und Konflikte zu minimieren. Die Kehrseite: Der enge Körperkontakt begünstigt die Verbreitung von Krankheitserregern. Infizierte Tiere zu meiden, wäre eine mögliche Strategie, um die Übertragung zu stoppen. Mandrills sind hierzu in der Lage, da sie infizierte Artgenossen am Geruch erkennen können. Clémence Poirotte vom Deutschen Primatenzentrum – Leibniz-Institut für Primatenforschung in Göttingen und Marie Charpentier vom Institut des Sciences de l’Evolution de Montpellier (CNRS) haben nun gezeigt, dass die Tiere nicht alle infizierten Gruppenmitglieder gleichermaßen meiden. Enge Verwandte mütterlicherseits reduzieren ihre Pflegeaktivitäten untereinander nicht, auch wenn sich damit das Risiko einer Ansteckung für sie erhöht (Biology Letters).
Clémence Poirotte nutzte für ihre Studie Daten zum Verhalten und zum Ausmaß des Parasitenbefalls, die an einer wilden Mandrill-Population im Lékédi-Park im Süden Gabuns über einen Zeitraum von sechs Jahren gesammelt wurden. Die Population umfasst etwa 220 Affen, die seit 2012 im Rahmen der Langzeitstudie „Mandrillus Project“ unter der Leitung von Marie Charpentier untersucht werden. Die in den dichten Regenwäldern lebenden Altweltaffen sind von verschiedenen Darmparasiten befallen, die die Gesundheit der Tiere beeinträchtigen. Die Ansteckung erfolgt über Körperkontakt, insbesondere durch die soziale Fellpflege. Innerhalb des „Mandrillus Project“ werden regelmäßig Häufigkeit und Dauer sozialer Aktivitäten und der Verwandtschaftsgrad der Tiere mit Hilfe genetischer Analysen bestimmt. Zudem werden täglich Kotproben gesammelt, um den Parasitenbefall der Tiere zu untersuchen: Bis zu sieben verschiedene Parasiten (Amöben) besiedeln die Affen.
In vielen Primatengesellschaften, so auch bei den Mandrills, treten in der Regel hoch differenzierte soziale Bindungen zwischen eng verwandten Gruppenmitgliedern auf.
Die Strategie der Mandrills, riskante Kontakte nicht gänzlich zu vermeiden, sondern die Bindungen zwischen Mutter und Kindern sowie unter Halbgeschwistern mütterlicherseits aufrechtzuhalten, stabilisiert die sozialen Beziehungen. „Selbst wenn die eng verwandten Artgenossen hochgradig ansteckend sind, scheinen die sozialen Auswirkungen des reduzierten Köperkontakts schädlicher zu sein als die hygienischen oder physiologischen Nachteile, die mit der gegenseitige Fellpflege einhergehen“, sagt Clémence Poirotte
Originalpublikation:
Poirotte C, Charpentier MJE.2020 Unconditional care from close maternalkin in the face of
parasites. Biol. Lett. 16:20190869. http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2019.0869
26.02.2020, Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Farbensehen bei Primaten mit dem Vorkommen farbiger Palmfrüchte verknüpft
Die Entwicklung des Farbensehens könnte eng mit der Verfügbarkeit von Nahrung verbunden sein. Forscher vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Universität Leipzig (UL) und der Universität von Amsterdam (UvA) fanden heraus, dass das Farbensehen bei afrikanischen Primatenarten – eine Fähigkeit, die sie mit dem Menschen gemeinsam haben – mit der räumlichen Verbreitung der Farben von Palmfrüchten zusammenhängt. Die Ergebnisse ihrer Studie wurden im Fachmagazin Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht und geben neue Einblicke in die Evolution der Primaten.
In unserer Netzhaut befinden sich drei Arten von Rezeptoren, die dafür verantwortlich sind, dass wir unterschiedliche Farben wahrnehmen: Rot, Grün und Blau. Das Gleiche gilt auch für viele weitere Primatenarten – im Gegensatz zu allen anderen Säugetieren. Für nachtaktive Tierarten würde es keinen sonderlichen Vorteil bedeuten, viele verschiedene Farbtöne unterscheiden zu können. Daher entwickelte sich das sogenannte trichromatische Sehen mit hoher Wahrscheinlichkeit in tagaktiven Primaten. Sie können neben Grün- und Blau- auch Rottöne unterscheiden und so leichter farbige Früchte aufspüren. Das könnte einen Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen fruchtfressenden Tieren bedeuten, die keinen Unterschied zwischen Rot und Grün erkennen. Diese Annahme wurde zwar experimentell bereits bei einigen Arten auf den Prüfstand gestellt, blieb im größeren Maßstab jedoch bislang unerforscht.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern von iDiv, UL und UvA konnte nun nachweisen, dass das trichromatische Sehen bei Primaten eng mit der Verfügbarkeit auffälliger, rötlich gefärbter Palmfrüchte zusammenhängt. Im Rahmen ihrer Forschung analysierten sie Daten zum Farbensehen und zur Verbreitung von mehr als 400 Primatenarten sowie Daten zur Fruchtfarbe von über 1700 Palmenarten. Die Ergebnisse waren eindeutig: Das trichromatisches Sehen kommt am häufigsten bei Primatenarten in afrikanischen Ländern vor, in denen es außerdem ein hohes Vorkommen an Palmenarten mit sehr farbenfrohen, auffälligen Früchten gibt.
Diese Wechselbeziehung hat Vorteile für die Primaten, aber auch für die Palmen: Während die Tiere auf Palmfrüchte als ihre Nahrungsgrundlage angewiesen sind, unterstützen sie in tropischen Wäldern die Ausbreitung von Samen, insbesondere für größere Früchte. Die Forscher konnten zeigen, dass die Zahl der tagaktiven, früchtefressenden Primaten mit der Verbreitung auffälliger Palmfrüchte in Afrika zunimmt und ihren Höchststand in den Subtropen erreicht. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Palmfrüchte somit in den Übergangszonen zwischen ariden und subtropischen Gebieten den größten Einfluss auf die Primaten haben, da dort die Nahrungskonkurrenz sehr hoch ist. Für afrikanische Primaten bedeutet es einen Vorteil bei der Futtersuche, verschiedene Farben sehen zu können. Die Palmen wiederum bildeten in der Evolution farbige Früchte aus, da diese von den Primaten leichter erkannt werden konnten und ihre Samen so besser verteilt wurden.
Die Forscher untersuchten nicht nur Daten vom afrikanischen Kontinent, sondern auch aus Asien und von den amerikanischen Kontinenten. „Interessanterweise verfügen in Amerika und Asien einige Primatenarten über das trichromatische Sehen, andere hingegen nicht. Hier konnten wir keinen Zusammenhang zwischen dem Farbensehen und dem Vorkommen auffälliger Palmfrüchte finden“, meint Erstautorin Dr. Renske Onstein, die bei iDiv und der UL forscht. Die meisten amerikanischen Primaten bevorzugen außerdem solche Palmfrüchte, die keine auffälligen Farben haben. Im Gegensatz dazu ist es vielen Primaten mit trichromatischem Farbensinn in Asien völlig egal, welche Farbe eine Frucht hat – sie mögen Früchte einfach insgesamt sehr gern.
“In Asien und auf den amerikanischen Kontinenten könnten Vögel und Fledermäuse eine wichtigere Rolle bei der Ausbreitung von Samen spielen“, erklärt Letztautor Dr. Daniel Kissling von der UvA. „In Afrika gibt es hingegen relativ wenige Vögel, die sich von Früchten ernähren. Die Palmen sind also möglicherweise stärker darauf angewiesen, dass ihre Samen von anderen Tieren verteilt werden.“ Die Analysen zeigen, dass in Afrika Palmenarten mit auffälligen Früchten dominieren, wohingegen in Amerika Arten mit eher unauffälligen Früchten vorherrschen.
Viele Primatenarten sind heute aufgrund der Zerstörung ihres Lebensraumes und globaler Veränderungen vom Aussterben bedroht. Daraus könnten sich Kaskadeneffekte ergeben – insbesondere dann, wenn einige Pflanzenarten von Primaten zur Ausbreitung ihrer Samen abhängig sind. Schutzmaßnahmen sollten daher immer auch die Interaktionen zwischen Pflanzen und Tieren sowie den Einfluss der Fruchtfarbe berücksichtigen, da diese essentiell für den Erhalt der natürlichen Vielfalt in tropischen Gebieten sind.
Originalpublikation:
Onstein RE, Vink DN, Veen J, Barratt CD, Flantua SGA, Wich SA, Kissling WD (2020). Palm fruit colours are linked to the broad-scale distribution and diversification of primate colour vision systems. Proc. R. Soc. B 20192731. DOI: 10.1098/rspb.2019.2731
27.02.2020, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Tiefseekrebs nach Metallica benannt
Senckenberg-Wissenschaftler Torben Riehl hat gemeinsam mit seinem Kollegen Bart de Smet von der Universiät Gent eine bislang unbekannte Krebsart aus dem nördlichen Pazifik nach der Heavy Metal-Band Metallica benannt. Der Frankfurter Forscher möchte mit der Benennung seine Jugendidole ehren und gleichzeitig Umweltbewusstsein wecken. Die neue Art wurde im Abyssal des Nordpazifiks im Rahmen einer Basisuntersuchung entdeckt, die in Zusammenhang mit umfangreichen Umweltverträglichkeits-studien für zukünftigen Tiefseebergbau steht. Die Studie erscheint heute im Fachjournal „PeerJ“.
Metallica sind eine der erfolgreichsten Musikgruppen aller Zeiten, haben weltweit bislang über 125 Millionen Alben verkauft und füllen seit den 80ern große Stadien mit musikalischer Energie und ihren Fans – nun trägt ein neu entdeckter Tiefsee-Krebs ihren Namen. „Mit ihrer beeindruckenden Musik hat mich die Heavy Metal-Band den Großteil meines Lebens begleitet. Lieder wie ‚Master of Puppets‘ oder ‚One‘ sind Meisterwerke der Rockmusik und es begeistert mich daher riesig, die Band mit der Benennung einer neuen Art zu ehren“, erklärt Tiefseeforscher Dr. Torben Riehl vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt.
Die neu beschriebene, wurmartige Krebsart Macrostylis metallicola stammt aus einem Gebiet zwischen Mexiko und Hawaii, der Clarion-Clipperton-Zone. Perfekt an die großen Tiefen von 4.132 bis 5.055 Metern und einem Druck von über 400 Atmosphären angepasst, lebt der nur bis zu 6,5 Millimeter lange Krebs unter Extrembedingungen, ohne Augen und Farbpigmente in absoluter Dunkelheit. Der Lebensraum der Tiere ist durch Manganknollen geprägt ¬– diese vor Jahrmillionen ausgebildeten, bis zu orangengroßen Konkretionen enthalten neben den Hauptbestandteilen Mangan und Eisen auch wertvolle Elemente, wie Kupfer, Kobalt und Nickel, sowie seltene Erden.
„Hierauf deutet auch der von uns gegebene Artname hin: Durch die Wortendung ‚-cola‘ bedeutet der Name in wissenschaftlicher Fachsprache so viel wie ‚Metall-Bewohnerin‘“, ergänzt Riehl und fährt fort: „Aufgrund seines Rohstoffreichtums könnten in dieser Meeresregion bald Manganknollen abgebaut werden, um die stetig wachsende Nachfrage nach bestimmten Elementen zu bedienen.“ Basisuntersuchungen sind unabdingbar, um den grundlegenden Umweltzustand zu verstehen, damit wissenschaftsbasierte Umweltmanagementpläne sowie Pläne zur Schadensminderung entwickelt werden können. Diese dienen dem Erhalt von Artenvielfalt, Ökosystemzustand und -funktionen.
Mit der Benennung der neuen Art möchte Riehl daher zum einen seine Jugendhelden ehren, zum anderen liegt ihm viel daran, Umweltbewusstsein zu fördern. „Der kontinuierlich steigende Bedarf an bestimmten Metallen, hervorgerufen durch gesellschaftliche Veränderungen, wie Populationswachstum, Urbanisierung und Energiewandel, führt zu einer Suche nach Rohstoffen auch in wissenschaftlich bislang unbekannte, schwer zu erreichende Teile der Erde, wie die Tiefsee. Kaum jemand weiß aber, dass in den großen, größtenteils unentdeckten Tiefen der Weltmeere unglaublich bizarre Kreaturen existieren, die noch niemand bislang gesehen hat – wie unser ‚Metallica-Krebs’. Sie sind Bestandteil eines Erdsystems, von dem wir alle abhängen – die Tiefsee spielt zum Beispiel eine Rolle für das Klima und die Nährstoffkreisläufe im Meer. Wir müssen daher dafür sorgen, dass ein Abbau der Manganknollen möglichst nachhaltig vollzogen wird, und zwar durch die Einrichtung vernünftiger Umweltmanagementpläne und Schutzgebiete, die auf den Erhalt von Biodiversität und Ökosystemfunktionen abzielen“, schließt der Tiefseebiologe.
Originalpublikation:
Torben Riehl & Bart De Smet (2020): Macrostylis metallicola spec. nov. – An isopod with geographically clustered genetic variability from a polymetallic-nodule area in the Clarion-Clipperton Fracture Zone. In: PeerJ. DOI: 10.7717/peerj.8621
