09.11.2020, Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Parasiten-Infektion stört das Fluchtverhalten in Fischschwärmen
Das Schwarmverhalten bei Fischen und anderen Tieren ist eine wichtige Überlebensstrategie. Bestimmte Parasiten manipulieren diese Strategie. Biologinnen und Biologen der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) haben herausgefunden, dass infizierte Individuen die Übertragung des Fluchtverhaltens stören und dadurch nicht nur ihr eigenes Risiko erhöhen gefressen zu werden, sondern auch das ihrer nicht infizierten Schwarmgenossen. Ihre Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift „Proceedings of the Royal Society“ erschienen.
Um Raubtieren zu entkommen, haben viele Tiere – darunter Insekten, Fische und Vögel – Strategien entwickelt, Informationen über Bedrohungen schnell an ihre Artgenossen zu übermitteln. Die Informationen übertragen sich innerhalb einer Gruppe von Hunderten oder sogar Tausenden von Individuen in (Flucht-)Wellen. Diese kollektive Reaktion ist auch als Schwarmverhalten bekannt. Spezielle Parasiten können eine solche Überlebensstrategie jedoch manipulieren. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der WWU haben herausgefunden, dass infizierte Individuen die Übertragung des Fluchtverhaltens stören und dadurch nicht nur ihr eigenes Risiko erhöhen gefressen zu werden, sondern auch das ihrer nicht infizierten Schwarmgenossen. Ihre Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift „Proceedings of the Royal Society“ erschienen.
Hintergrund und Methodik
Um die soziale Reaktionsfähigkeit bei Fischen zu untersuchen, verwendeten die Wissenschaftler als Parasiten den Bandwurm Schistocephalus solidus. Als Zwischenwirt diente der Dreistachlige Stichling Gasterosteus aculeatus – ein wichtiges Modell in der ökologischen und evolutionären Parasitenforschung. Der Parasit sorgt dafür, dass der Fisch weniger schreckhaft und mutiger ist und dadurch sein Risikoverhalten erhöht. Das birgt die Gefahr, dass der Stichling mit hoher Wahrscheinlichkeit vom Endwirt des Parasiten, einem fischfressenden Vogel, erbeutet wird. „Wir haben in Aquarien einen Vogelangriff auf Schwärme von Stichlingen nachgestellt. Wenn der Schwarm nur aus gesunden – also nicht infizierten – Stichlingen bestand, setzte sich die Fluchtwelle nach dem Vogelangriff rasch durch den gesamten Schwarm fort, obwohl die hinteren Stichlinge nur die Reaktion ihrer Schwarmmitglieder, nicht aber die Vogelattacke selbst, sehen konnten. Wenn wir infizierte Stichlinge in die Mitte das Schwarms gesetzt haben, blieb die Fluchtwelle ‚stecken‘ und setzte sich nur eingeschränkt bis zu den hinteren Fischen fort“, erklärt die Erstautorin der Studie Nicolle Demandt vom Institut für Evolution und Biodiversität der WWU.
Obwohl Verhaltens-Manipulationen durch Parasiten im Tierreich weit verbreitet sind, konzentrierten sich viele Studien bislang auf die infizierten Tiere selbst und die Manipulation ihres Verhaltens. „Unsere ist die erste experimentelle Studie, die zeigt, wie durch Parasiten verhaltensmanipulierte Individuen die Weiterleitung von Information und somit kollektive Fluchtreaktionen – also das Schwarmverhalten – beeinflussen können“, erklärt Prof. Dr. Joachim Kurtz, in dessen Labor die Studie durchgeführt wurde. Die Wissenschaftler untersuchten dazu den Zusammenhang zwischen der Parasitenbelastung und der Fluchttiefe sowie der Zeit, die die Fische vor und nach dem Vogelschlag in der Gefahrenzone verbrachten.
Stichlinge mit einer höheren Parasitenbelastung zeigten die Tendenz, weniger tief zu fliehen und hielten sich für eine längere Zeit in der Gefahrenzone auf als Stichlinge mit einer geringeren Parasitenbelastung. „Das Ergebnis deutet darauf hin, dass der Energieverlust eine Rolle für das Ausmaß der Verhaltens-Manipulation spielen könnte. Parasiten entziehen ihren Wirten Energie, was unter anderem zur Reduktion von Fettreserven und einem höheren Nahrungsbedarf führt. Infizierte Fische sollten deshalb wenig Energie in die Fluchtreaktion investieren und schnell wieder zur Nahrungssuche zurückkehren“, erklärt Studienleiter Dr. Jörn Scharsack.
Da Stichlinge in sehr unterschiedlichen aquatischen Systemen auftreten, zum Beispiel klare Seen, trübe Flüsse und Meeresumgebungen, hängen die Übertragungen der Studien-Ergebnisse auf natürliche Lebensräume der Fische von der lokalen Umgebung ab. In klaren Gewässern können die Ergebnisse auf die natürliche Umgebung übertragen werden, da die Fische ihre Augen nutzen, um auf die Signale anderer fliehender Stichlinge zu reagieren. In trüberen Umgebungen hingegen könnten sich Fische mehr auf andere Sinne verlassen. So vermögen sie beispielsweise selbst kleinste Druckunterschiede, die durch die Bewegungen ihrer Nachbarn im Schwarm verursacht werden, mit Hilfe ihrer Seitenlinien-Organe wahrzunehmen. „Weitere Faktoren, die die Übertragung unserer Laborstudie in die freie Natur beeinflussen, sind die Gruppengröße, die Anzahl der infizierten Individuen und ihre Parasitenbelastung. Insbesondere die Position der infizierten Stichlinge innerhalb eines Schwarms könnte von Bedeutung sein. Daher wäre es interessant, unsere Fragestellung in weiteren Versuchen zu vertiefen“, erklärt Nicolle Demandt.
Die Studie liefert wichtige Grundlagenkenntnisse in dem Gebiet der Verhaltensbiologie. Falls es sich um ein generelles Phänomen handelt, dass infizierte Individuen Einfluss auf die kollektiven Reaktionen der gesamten Gruppe haben, könnte es von weitreichender Bedeutung für das Tierreich sein, bis hin zu einem möglichen Einfluss von Parasiten auf menschliches Gruppen-Verhalten, so die Wissenschaftler.
Originalpublikation:
Nicolle Demandt, Marit Praetz, Ralf H. J. M. Kurvers, Jens Krause, Joachim Kurtz and Jörn P. Scharsack (2020). Parasite infection disrupts escape behaviours in fish shoals. Proceedings of the Royal Society. DOI: 10.1098/rspb.2020.1158
11.11.2020, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Vergleichsstudie zum Erbgut bekannter Vogelarten
Internationales Genomprojekt mit Kieler Beteiligung veröffentlicht bislang größte Genomressource für Vögel
Das internationale Konsortium Bird10K (B10K) hat sich vorgenommen, die DNA-Sequenzen für alle Arten der bekannten Vogelfamilien zusammenzutragen und damit die größte Genomdatenbank für eine Wirbeltiergruppe bereitzustellen. Beteiligt an dem 2014 gestarteten Verbundprojekt ist auch das Team um Professor Andre Franke vom Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). B10K verarbeitet rund 2.500 Proben, die 2.400 Arten aus 1.370 Gattungen, 300 Familien und 36 Ordnungen repräsentieren. Mit den bisher gesammelten Daten konnten die Forschungsteams nun erstmals eine Vergleichsstudie der evolutionären Muster im Erbgut eines Großteils der bekannten Vogelarten durchführen. Die Ergebnisse wurden in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Nature publiziert.
In der Vergleichsstudie fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unterschiedliche Selektionssignaturen, also Gensequenzen, die sich populationsübergreifend immer wieder durchgesetzt haben. Diese stehen beispielsweise mit der Entwicklung von Körperzellen, aber auch mit der für viele Arten so charakteristischen Singstimme und anderen genetischen Innovationen in Zusammenhang. Im Rahmen des B10K-Projekts wurden bislang insgesamt rund eine Billion Nukleotide – DNA-Bausteine aus Nukleinsäuren – sequenziert. Zusammengenommen entspricht dies einer addierten Genomlänge von 284 Milliarden Basenpaaren. Zum Vergleich: Das menschliche Genom besitzt in etwa 3 Milliarden Basenpaare.
Kieler Forschende liefern Genomreferenz für den Seeadler
Frankes Kieler Team unter Leitung von Dr. Marc Höppner konnte in Zusammenarbeit mit dem Greifvogel-Experten Dr. Oliver Krone vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin (Leibniz-IZW) das bislang beste Referenzgenom für Norddeutschlands König der Lüfte erstellen – den Seeadler. Aus einer Blutprobe wurden die DNA-Moleküle extrahiert und die darin enthaltenen Informationen unter Einsatz der neusten Generation von Sequenziergeräten ausgelesen. Dafür haben die Kieler Genomforschenden die Expertise und technische Ausstattung des Competence Centre for Genomic Analysis (CCGA) am IKMB genutzt. Die so entstandenen Puzzleteile wurden anschließend mithilfe von Hochleistungsrechnern digital zu einer kompletten Genomsequenz zusammengesetzt, um schließlich eine umfassende Karte der darin enthaltenen genetischen Informationen zu rekonstruieren. „Wissenschaftliche und technologische Kooperation sind ein wichtiger Baustein für die Arbeit von B10K und generell in der heutigen Forschungslandschaft. Hierzu gehört für uns neben der klinischen Grundlagenforschung immer auch der Austausch mit verwandten Disziplinen, um modernste genomische Werkzeuge für eine Vielzahl von ungemein spannenden Fragestellungen verfügbar zu machen“, so Höppner. Die neugewonnenen Daten können nicht nur – wie in der nun veröffentlichen Studie – dazu genutzt werden, mehr über die Entstehung der modernen Artenvielfalt und die damit einhergegangenen genetischen Innovationen und Selektionen zu lernen. Informationen über den genetischen Bauplan können auch dem Artenschutz dienen. „Für die Zukunft hoffen wir, dass diese neue Qualität des gesamten Genoms es uns ermöglicht, Krankheiten besser verstehen und deren Ursachen aufdecken zu können“, erklärt Krone. „So sind beispielsweise die spezifischen Gene, die für das sogenannte ‚Pinching-Off-Syndrom‘ verantwortlich sind – eine generalisierte Fehlbildung der Federn bei Adlern – noch unbekannt. Gemeinsam arbeiten wir an der Identifizierung des Geheimnisses dieser genetischen Krankheit.“
Mit der Genomsequenzierung das Erbgut entschlüsseln
Moderne molekulare Methoden ermöglichen es Forscherinnen und Forschern heutzutage, das gesamte Erbgut einer Art zu entschlüsseln. Diese genetischen Baupläne können Aufschluss liefern über die vererbten Grundlagen von Aussehen, Verhalten, Anpassung an Lebensräume oder Krankheiten. Durch die Verfügbarkeit von immer mehr Genomsequenzen können darüber hinaus auch zunehmend detaillierte Vergleiche zwischen Arten angestellt werden, um so die historischen Signaturen evolutionärer Prozesse abzulesen, die zur heutigen Artenvielfalt beigetragen haben.
Originalpublikation:
Feng, S., Stiller, J., Deng, Y. et al. Dense sampling of bird diversity increases power of comparative genomics. Nature 587, 252–257 (2020). DOI 10.1038/s41586-020-2873-9 http://www.nature.com/articles/s41586-020-2873-9
11.11.2020, Universität Heidelberg
Wie sich Organfunktionen im Laufe der Evolution herausgebildet haben
Grundlegende neue Erkenntnisse zur Evolution und Steuerung der Genexpression in Säugetierorganen hat eine große Vergleichsstudie erbracht, die Molekularbiologen der Universität Heidelberg durchgeführt haben. Sie untersuchten dazu die RNA-Synthese und die nachfolgende Proteinsynthese in Organen des Menschen und anderen ausgewählten Säugetieren. So konnten sie zeigen, dass das Zusammenspiel der beiden Syntheseprozesse im Laufe der Evolution entscheidend für die Herausbildung von Organfunktionen gewesen ist.
Ein komplexes Zusammenspiel der Aktivität einer großen Zahl von Genen – die Genexpression – liegt der Funktion von Organen zugrunde. „Bisher war das Verständnis dieser essenziellen genetischen Programme in Säugetieren auf die erste Ebene der Genexpression, die Synthese der Boten-RNA, beschränkt“, so Prof. Dr. Henrik Kaessmann, der am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH) die Forschungsgruppe „Evolution des Säugetiergenoms“ leitet. „Weitgehend unbekannt war in diesem Zusammenhang aber die nächste Ebene, die eigentliche Herstellung der Proteine am Ribosom durch das Ablesen der Boten-RNA, die sogenannte Translation.“
Diesen zweiten Syntheseprozess haben die Heidelberger Wissenschaftler nun in den Blick genommen. Mithilfe sogenannter Next-Generation-Sequenzierungstechnologien analysierten sie die Genexpression verschiedener Organe auf beiden Ebenen. Untersucht wurden Gehirn, Leber und Hoden des Menschen sowie anderer ausgewählter Säugetiere, darunter Rhesusaffe, Maus, Opossum und Schnabeltier. „Auf der Grundlage dieser Daten konnten wir mithilfe von modernen bioinformatischen Analysemethoden die beiden Ebenen der Genexpression zwischen verschiedenen Säugetierorganen vergleichen“, erläutert Dr. Evgeny Leushkin vom ZMBH.
In ihrer großangelegten Studie zeigen die Forscher des ZMBH, dass das fein abgestimmte Zusammenspiel der beiden Syntheseprozesse im Laufe der Evolution von entscheidender Bedeutung für die Herausbildung von Organfunktionen gewesen ist. So konnten sie erstmals nachweisen, dass zusätzlich zur Steuerung der Synthese von Boten-RNA weitere Steuerungsmechanismen auf der Ebene der Translation dafür sorgen, dass die Menge produzierter Proteine in allen Organen optimiert wird. Dies gilt insbesondere im Hoden, wo die Translationssteuerung entscheidend für die Spermienentwicklung ist. Eine weitere grundlegende Erkenntnis betrifft mutationsbedingte Änderungen der Genexpressionssteuerung, die im Laufe der Evolution auftraten. Diese wurden häufig zwischen den Ebenen „ausbalanciert“. Dabei wurden vor allem solche Änderungen bewahrt, die sich gegenseitig aufheben, um die Produktion unveränderter Mengen an Proteinen sicherzustellen.
An den Arbeiten waren Wissenschaftler aus Frankreich und der Schweiz beteiligt. Die Studien wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem European Research Council gefördert. Die Daten sind in einer frei zugänglichen Datenbank abrufbar. Die Forschungsergebnisse wurden in „Nature“ veröffentlicht.
Originalpublikation:
Z.Y. Wang, E. Leushkin, A. Liechti, S. Ovchinnikova, K. Mößinger, T. Brüning, C. Rummel, F. Grützner, M. Cardoso-Moreira, P. Janich, D. Gatfield, B. Diagouraga, B. de Massy, M.E. Gill, A.H.F.M. Peters, S. Anders, and H. Kaessmann: Transcriptome and translatome co-evolution in mammals. In: Nature (2020), https://doi.org/10.1038/s41586-020-2899-z
Erwachsenes Weibchen und Jungtier des Popa-Languren (Trachypithecus popa) im Krater von Mount Popa, Myanmar. (Thaung Win)
11.11.2020, Deutsches Primatenzentrum GmbH – Leibniz-Institut für Primatenforschung
Neue Affenart in Asien entdeckt, den Popa-Langur
Erbgutanalysen, unter anderem an hundert Jahre altem Museumsexemplar, erlauben Einblick in die Evolutionsgeschichte der Haubenlanguren
Sie leben in den Wäldern Südostasiens und kämpfen ums Überleben: schlanke Affen mit langem Schwanz und wilder Haarmähne, die an eine Haube erinnert, was ihnen den Namen Haubenlanguren (Trachypithecus) bescherte. Über die Evolution und verwandtschaftlichen Beziehungen der bislang 20 bekannten Arten war trotz zahlreicher morphologischer und genetischer Studien nur sehr wenig bekannt. Klar ist aber, dass die meisten der 20 Arten durch Wilderei und Verlust von Lebensraum vom Aussterben bedroht sind. Forscherinnen und Forscher des Deutschen Primatenzentrums (DPZ) – Leibniz-Institut für Primatenforschung in Göttingen und Fauna & Flora International (FFI) haben jetzt im Rahmen eines internationalen Kooperationsprojekts umfangreiche Erbgutanalysen sowohl an Kotproben freilebender Tiere als auch an historischen Museumsexemplaren durchgeführt. Dabei gelang ihnen die Beschreibung einer neuen Langurenart, den sie Popa-Langur nannten (Zoological Research).
Die neu beschriebene Art, der Popa-Langur (Trachypithecus popa), kommt ausschließlich in Zentral-Myanmar vor und ist nach dem für Burmesen heiligen Berg Popa benannt, auf dem mit circa 100 Tieren die größte Population dieser Art lebt. Der Popa-Langur unterscheidet sich nicht nur genetisch, sondern auch in Fellfarbe, Schwanzlänge und Schädelgröße von verwandten Languren-Arten. Christian Roos, Wissenschaftler in der Abteilung Primatengenetik am DPZ, erläutert: „Die genetischen und morphologischen Analysen von Museumspräparaten, die vor mehr als 100 Jahren für das Londoner Naturkundemuseum gesammelt wurden, haben letztlich zu der Beschreibung dieser neuen Art geführt, welches auch durch die Kotproben bestätigt wurde, die das Forscherteam von FFI in Myanmar gesammelt hat.“
Insgesamt gibt es von der neuen Art nur noch 200 bis 250 Tiere, die in vier isolierten Populationen leben. Frank Momberg von FFI betont: „Gerade erst beschrieben, aber leider schon wieder fast verschwunden. Es müssen dringend Maßnahmen ergriffen werden, um diese Art vor der Ausrottung zu retten.“
Um einen genaueren Einblick in die Evolution und Artenvielfalt der Languren in Südostasien zu erhalten, wurden im Rahmen dieser Studie genetische Untersuchungen an allen 20 Haubenlangurenarten durchgeführt. Die verwendete DNA wurde aus Kotproben aus dem Freiland sowie aus Gewebeproben historischer Museumspräparate gewonnen und mittels moderner Hochdurchsatz-Sequenzierungsmethoden analysiert. Anschließende Untersuchungen konnten die evolutionären Beziehungen zwischen den Arten klären und die Existenz des neuen Popa-Langurs belegen, der sich vor etwa einer Million Jahren von den anderen Languren abgespalten hat. Morphologische Studien bestätigten zudem die Besonderheit der neuen Art.
An der Studie waren neben dem Deutschen Primatenzentrum und Fauna & Flora International auch Chances for Nature (CfN), Wildlife Conservation Society (WCS), World Wide Fund for Nature (WWF) sowie die Naturkundemuseen in London, Leiden, New York und Singapur beteiligt.
Originalpublikation:
http://www.zoores.ac.cn/en/article/doi/10.24272/j.issn.2095-8137.2020.254
11.11.2020, Universität Ulm
Maskierte Verführer in der Balzarena: Paarungsverhalten seltener, singender Fledermausart beobachtet
Die Männchen der extrem seltenen Fledermausart Centurio senex tragen nicht nur während der Coronavirus-Pandemie eine Maske. Offenbar spielt der charakteristische Hautlappen, den sie über ihr Gesicht ziehen können, eine bisher unbekannte Rolle bei der Fortpflanzung. Nun haben Biologen aus Ulm und Costa Rica außergewöhnliche Beobachtungen gemacht: Erstmals konnten sie das Paarungsverhalten von Centurio senex verfolgen und die Gesänge der Männchen, die sich zu einer Balzarena zusammengeschlossen hatten, aufzeichnen.
Mit der „Maske“, die einen Teil ihres Gesichts bedeckt, schützen sich die Männchen der Fledermausart Centurio senex wohl weder vor Viren, noch feiern sie Karneval. Über die ungewöhnliche Gesichtsbedeckung der Tiere war bisher ebenso wenig bekannt wie über das Sozialverhalten der extrem seltenen Säuger. Ausgerechnet in einer Hotelanlage machten Forschende der Universidad de Costa Rica (UCR) und der Universität Ulm sensationelle Beobachtungen: Über mehrere Wochen konnten sie das nächtliche Balzverhalten sowie die Gesänge der Greisengesichter, so der deutsche Name der Tiere, aufzeichnen und analysieren. Unter dem Titel „the masked seducers“ (die maskierten Verführer) haben sie ihre Beobachtungen jetzt im Fachjournal PLOS ONE veröffentlicht.
„Die fruchtfressende Fledermaus Centurio senex ist so selten, dass viele Forschende sie nie zu Gesicht bekommen – obwohl ihr Verbreitungsgebiet von Mexiko bis in den Norden Südamerikas reicht“, erklärt Professor Marco Tschapka vom Institut für Evolutionsökologie und Naturschutzgenomik der Universität Ulm. Dabei fallen vor allem die Männchen auf: Über die untere Hälfte ihres von Runzeln durchzogenen Gesichtes mit den großen, grünlichen Augen können sie eine Hautfalte ziehen, die an die aktuell allgegenwärtigen Schutzmasken erinnert. Die Entdeckung costa-ricanischer Tourguides im Herbst 2018 war also spektakulär: Im Wald einer Hotelanlage hatten sie mit ihren Smartphones außergewöhnliche Fledertiere fotografiert, die von dem Säugetierspezialisten Professor Bernal Rodríguez-Herrera (UCR) als Centurio senex identifiziert wurden. Daraufhin fuhr Marco Tschapka, der gerade das Tropenökologische Praktikum der Uni Ulm im Regenwald Costa Ricas beendet hatte, sofort zum Sichtungsort in der Provinz Alajuela. Und tatsächlich: An einem Froschteich hatte sich eine Gruppe männlicher Greisengesichter zu einer Balzarena zusammengefunden. Erstaunlicherweise blieben die sechs bis sieben Zentimeter großen Tiere ihrem Hangplatz über sechs Wochen treu und erlaubten den Forschenden so erstmals Einblicke in ihr Liebesleben.
Um die seltenen Fledermäuse so wenig wie möglich zu stören, wurden die Tiere nicht gefangen und ihr Balzverhalten ausschließlich mit Lautaufnahmegeräten und Infrarotvideokameras dokumentiert. Die Aufnahmen zeigen, dass Männchen an ihrem Hangplatz immer wieder von anderen Fledermäusen angeflogen werden und darauf mit heftigem Flügelschlagen sowie mit lauten Rufen reagieren. Darüber hinaus zeichneten die Forschenden für das menschliche Gehör nicht wahrnehmbare Ultraschallgesänge auf. „Dieses Material lässt vermuten, dass die maskierten Sänger vor allem mit musikalischen Einlagen um die Gunst der Weibchen wetteifern“, erklärt der Biologie-Professor Marco Tschapka.
Balzarenen, zu denen sich mehrere singende Männchen zusammenfinden, um sich gemeinsam den Weibchen zu präsentieren, seien bei Fledermäusen äußerst selten und aus der Familie der Neuwelt-Blattnasen, zu der Centurio senex zählt, bisher gar nicht bekannt. Im Bioakustik-Labor der Universität Ulm hat die Doktorandin Gloria Gessinger die Gesänge analysiert. Werden die mit bloßem Ohr nicht wahrnehmbaren Laute elektronisch in den hörbaren Bereich übertragen, vernimmt man leises Getriller, das bei Damenbesuch von Flügelschlagen begleitet wird und schließlich mit einem sehr lauten, schrillen Schrei endet. „Insbesondere der Einsatz von hörbarem Flügelschlägen in der sozialen Kommunikation ist bei Fledermäusen ungewöhnlich“, betont Gessinger.
Zumindest einer der Meistersänger war mit dieser Taktik in der Balzarena erfolgreich: Videoaufnahmen zeigen, wie er von einem Weibchen auserwählt wird. Die Besucherin schwirrt noch kurz vor dem singenden Männchen, bevor sie sich zu ihm gesellt und es ohne weitere Umschweife zur Paarung kommt. „Die Weibchen von Centurio senex haben ebenfalls ein runzeliges Gesicht, nicht aber die charakteristische Hautfaltenmaske unter dem Kinn. Daher muss diese mit den Geschlechterrollen während der Fortpflanzung zusammenhängen – zumal die Männchen während des Balzgesangs ,maskiert‘ sind“, erläutert Tschapka. Um diese Wissenslücke um die Bedeutung der „Maske“ zu schließen und um beispielsweise nach Duftstoffen in dieser Hautfalte zu suchen, sind weitere Untersuchungen nötig – was sich aufgrund der Seltenheit von Centurio senex schwierig gestaltet. Im Herbst 2019 hofften die Forschenden auf ein Wiedersehen mit den Tieren am gleichen Ort in Costa Rica, wurden jedoch enttäuscht. „Immerhin kennen wir nun die Gesänge von Centurio senex und könnten diese Laute mit unserem Bat Detector im Wald aufspüren“, so Bernal Rodríguez-Herrera.
Die jetzt veröffentlichten Felddaten sind größtenteils durch Professor Bernal Rodríguez-Herrera und seine Studierenden von der Universidad de Costa Rica erhoben worden. Die Analyse erfolgte in enger Kooperation mit der Universität Ulm. Bereits seit 1987 besteht in der Biologie eine enge Kooperation und ein Studierendenaustausch zwischen der Universität Ulm und der UCR, der vom Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) gefördert wird.
Originalpublikation:
B. Rodríguez-Herrera, R. Sánchez-Calderón, V. Madrigal-Elizondo, P. Rodríguez, J. Villalobos, E. Hernández, D. Zamora-Mejías, G. Gessinger & M. Tschapka. 2020. The masked seducers: Lek courtship behavior in the Wrinkle-faced bat Centurio senex (Phyllostomidae). PLOS ONE https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal. pone.0241063
13.11.2020, Dachverband Deutscher Avifaunisten
Weißwangengans ist Seevogel des Jahres 2021
Der Verein Jordsand hat die Weißwangengangs zum Seevogel des Jahres 2021 gekürt. Durch starke Schutzbemühungen und das Ende der intensiven Bejagung lassen sich heute wieder eindrucksvolle Ansammlungen von hunderttausenden dieser schönen Vögel an der Nordseeküste -wie beispielsweise im nordfriesischen Hauke-Haien-Koog- beobachten. „Die Weißwangengans ist ein Symbol für erfolgreiche Naturschutzmaßnahmen und heute zugleich eine Attraktion für Touristen und Naturliebhaber an der Nordseeküste“, sagt Dr. Steffen Gruber, Geschäftsführer des Vereins Jordsand.
An der deutschen Küste werden die Weißwangengänse allerdings nicht nur positiv gesehen. Die stark gewachsene Gesamtpopulation der Weißwangengans als auch ihre längere Verweildauer erzeugen einen zunehmenden Druck auf landwirtschaftliche Flächen. Die Tiere bleiben in Niedersachsen und Schleswig-Holstein teilweise bis in die zweite Mai-Hälfte hinein und ziehen erst dann in ihre russischen Brutgebiete ab. „Der Verein Jordsand ernennt jedes Jahr einen besonderen Seevogel, der unser aller Aufmerksamkeit verdient“, bekräftigt Mathias Vaagt, Erster Vorsitzender des Vereins, „die im Volksmund auch gerne als ‘Nonnengans’ bezeichnete Art ist aktuell schwer ‘unter Beschuss’, weil Interessensverbände eine deutliche Bestandsverringerung dieser schönen Wildtiere fordern, um die Gänseschäden zu minimieren. Das halten wir für absolut unangemessen und auch nicht notwendig. “
Die Weißwangengans ist durch die EU-Vogelschutzrichtlinie geschützt und darf nicht regulär mit dem Ziel der Bestandsreduktion bejagt werden. Trotzdem werden jährlich schon mehr als 50.000 Weißwangengänse in der EU zur Vergrämung abgeschossen. Es gibt jedoch bereits Lösungen für Landwirtschaft und Naturschutz. „Es müssen genügend, große Gebiete bereitgestellt werden, in denen die Gänse gut geschützt leben können. Auf landwirtschaftlich intensiv genutzten Flächen können zusätzlich Vergrämungsmaßnahmen ohne Abschuss durchgeführt werden“, so Gruber. Zudem ist der Anbau von Sommergetreide und Leguminosen wie Ackerbohne und Futtererbse eine gute Alternative.
Die Herausforderung liegt allerdings darin, dass immer mehr klassisch beweidetes und extensiv genutztes Grünland in monotones Intensiv-Grünland oder Ackerland umgewandelt wurde und dieser Trend auch noch anhält. Intensiv-Grünland und Raps- bzw. Wintergetreideflächen, auf denen energiereiche Pflanzenbestände wachsen, sind für Weißwangengänse attraktiv. Dadurch entstehen Konflikte mit der Landwirtschaft. Auch viele andere Tier- und Pflanzenarten, insbesondere verschiedene Wiesenbrutvögel, verlieren durch Intensiv-Grünland ihren Lebensraum. „Das Ziel muss es daher sein, landwirtschaftlich extensiv genutzte und zum Teil feuchte Grünland-Lebensräume, die sowohl für Gänse als auch für Wiesenbrutvögel ideal sind, wieder auszuweiten“, fordert Gruber. „Ein Weg dahin könnten monetäre Anreize für Landwirte zur Ausweitung von extensivem Grünland sein. Vergrämungsmaßnahmen müssen so gestaltet sein, dass brütende Wiesenvögel nicht darunter leiden. Und der Anbau von Sommergetreide und Leguminosen wie Ackerbohne und Futtererbse sollte durch die Landwirtschaftskammern und die Agrarwissenschaftlichen Fakultäten an unseren Hochschulen weiter beleuchtet und transportiert werden.“ So könnte die Weißwangengans als Seevogel des Jahres 2021 zu einer Win-Win-Win-Situation für Gänse, Wiesenvögel und Landwirtschaft beitragen.
Die Weißwangengans auf dem Beutelwolf-Blog
13.11.2020, Staatliche Naturwissenschaftliche Sammlungen Bayerns
Evolution live: Neues für die Käfer-Bibliothek
Forscher der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) haben in einer aktuellen Studie genetische Kennsequenzen von rund 600 Laufkäfern (Carabidae) analysiert. Die Studie ist Teil des im Juli 2020 gestarteten nationalen DNA-Barcoding-Projekts „German Barcode of Life III“ (GBOLIII: Dark Taxa) an der ZSM.
Ein Forschungsteam um Michael Raupach und Lars Hendrich von der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) spürt mit Hilfe genetischer Kennsequenzen („DNA-Barcodes“) gezielt bisher schwer zu identifizierende Arten in unserer heimischen Fauna auf. In einer neuen Studie analysierten die Wissenschaftler mit Hilfe von z.T. 40 Jahre altem Sammlungsmaterial aus der ZSM DNA-Barcodes von über 600 Exemplaren der Laufkäfergattung Pterostichus (Grabkäfer) und einiger eng verwandter Arten. Die neu gewonnen Daten sind ein weiterer Schritt auf dem Weg zur Erstellung einer umfassenden genetischen Referenz-Bibliothek für alle Laufkäfer Deutschlands und Mitteleuropas. Der stetige Aufbau von DNA-Barcode-Bibliotheken ist die Basis für die molekulare Biodiversitätsforschung und Artbestimmung.
Für insgesamt 86% der untersuchten Käfer gab es ein eindeutiges Ergebnis: Den Wissenschaftlern gelang es, die Exemplare dieser Gruppe 44 verschiedenen Arten zuzuordnen. Bei den restlichen Exemplaren war das nicht so einfach: Bei manchen Tieren waren die untersuchten DNA-Abschnitte so ähnlich, dass eine exakte Artabgrenzung nicht möglich war. Bei anderen Pterostichus-Arten offenbarte die Analyse wiederum sehr große genetische Unterschiede innerhalb derselben Art.
Den Käferexperten Lars Hendrich von der ZSM überrascht das Ergebnis nicht: „Die Methode des DNA-Barcoding zur molekularen Identifizierung von Grabkäfer-Arten ist hochwirksam. Was wir hier sehen, ist Evolution. Die schwankende genetische Variationsbreite zeigt uns, dass die Entstehung und Entwicklung von Arten ein laufender Prozess ist, der sich zu jeder Zeit und an jedem Ort kontinuierlich abspielt.“ Die Ergebnisse der Studie wurden vor Kurzem in der Fachzeitschrift ZooKeys veröffentlicht.
Die Gruppe der Laufkäfer (Carabidae) ist sehr artenreich und wird schon seit Jahrzehnten in vielen bodenkundlich ausgerichteten Biodiversitätsstudien untersucht. Weltweit sind über 40.000 Laufkäferarten bekannt, in Deutschland etwas weniger als 600. Für Ökologen sind Laufkäfer sehr wertvolle „Störungsmelder“ (Bioindikatoren). Viele Arten sind so optimal an ihre Lebensräume wie Wälder, Wiesen, Flussufer oder Moore angepasst, dass sie äußerst sensibel auf Veränderungen ihrer Umwelt reagieren. Die beschleunigte Bestimmung der Käfer und vor allem ihrer noch weniger bekannten Larven durch das DNA-Barcoding eröffnet auch für Artenschutz und Biodiversitätserfassung neue Möglichkeiten.
Die dritte Projektphase „GBOLIII: Dark Taxa“ des nationalen DNA-Barcoding-Projekts „German Barcode of Life“ (GBOL) an der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).
Originalpublikation:
Raupach, M.J., Hannig, K., Morinière, J. & L. Hendrich (2020b): A DNA barcode library for ground beetles of Germany: the genus Pterostichus Bonelli, 1810 and allied taxa (Insecta: Coleoptera: Carabidae).- ZooKeys 980: 93–117.
https://doi.org/10.3897/zookeys.980.55979
