Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

23.08.2021, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Gefährdete Brillenbären in Peru: Forschende finden Paddington Bär
Der Bestand von Brillenbären in Peru könnte größer als angenommen sein. Darauf deutet eine neue Studie im Fachjournal „Ursus“ hin, die von Forschenden der Universität Göteborg, der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Stony Brook University in den USA durchgeführt wurde. Sie beobachteten die gefährdeten Tiere in einem bislang unerforschten Gebiet in den Anden. Anhand der Gesichtsmuster konnten sie einzelne Individuen ausmachen und so Schätzungen über die Populationsdichte erstellen. Das Team fand den ersten Brillenbären mit goldenem Fell. Er ähnelt auffällig der englischen Kinderbuchfigur Paddington Bär, die laut Autor Michael Bond (1926-2017) ebenfalls aus Peru stammt.
Der Brillenbär Tremarctos ornatus ist ein sehr scheues Tier. Nur wenig ist bislang über das Verhalten der Bären bekannt. So ging man zum Beispiel bis in die 2000er Jahre fälschlicherweise davon aus, dass sie nachtaktiv sind. „Weil sich die Tiere so rar machen, lassen sie sich nur schwer erforschen und deshalb ist wenig über ihr Verhalten bekannt“, sagt der Hauptautor der neuen Studie Wilhelm Osterman von der Universität Göteborg. Die Bären nehmen aber eine wichtige Rolle im Ökosystem der Anden ein. Der Brillenbär ist die einzige heimische Bärenart in Südamerika und er ist eine sogenannte Schirmspezies: Wird er beschützt, hat das positive Folgen für viele andere Tier- und Pflanzenarten. Laut der Roten Liste gefährdeter Arten gilt der Bär als vom Aussterben gefährdet. Der Verlust seines Lebensraums ist eine der Hauptursachen für dessen Gefährdung.
Während einer Forschungsreise in Nordperu erfuhren die Forschenden von einem bislang unerforschten Gebiet, in dem sich mehrere Brillenbären aufhalten sollten. „Das weckte sofort unser Interesse, weil bislang nur wenige Menschen die Gelegenheit hatten, die Tiere in freier Natur zu beobachten“, sagt die Biologin Julia Osterman von der MLU, die ebenfalls an der Studie beteiligt war. Gemeinsam mit den Bewohnern vor Ort entwickelten die Forscherinnen und Forscher einen Plan, um die Tiere in der Region Copal zu beobachten.
Bei mehreren Erkundungen konnte das Team die Tiere tatsächlich beobachten – bis zu vier an einem Tag. Jedes neue Tier wurde fotografiert und sein Verhalten protokolliert. Anhand der Gesichtsmuster konnten die Forschenden einzelne Individuen ausmachen und auf dieser Grundlage Berechnungen über die Populationsdichte in der gesamten Region aufstellen. Demnach leben mehr als zehn Tiere pro 100 Quadratkilometer in der Region, also doppelt so viele wie bislang angenommen.
Das Team machte aber noch eine weitere interessante Entdeckung: Die Forschenden beobachteten den ersten Brillenbären mit fast goldenem Fell. Er ähnelt somit Paddington Bär, der ebenfalls ein Brillenbär mit goldenem Fell ist. Normalerweise haben die Tiere nur dunkles, fast schwarzes Fell. „Dass wir einen echten goldenen Bären gesehen haben, war etwas Besonderes“, sagt Fanny Cornejo von der Stony Brook University. Warum das Fell dieses Bären golden und nicht schwarz war, können die Forschenden aber nicht erklären. Hierfür wären weitere Untersuchungen notwendig.
Obwohl der Bestand der Bären in Nordperu möglicherweise größer als bislang angenommen ist, gibt es laut dem Team keinen Grund zur Entwarnung: Die Berechnungen basieren vermutlich auf einem lokalen Hotspot und ließen sich deshalb nicht ohne Weiteres auf ganz Südamerika übertragen, sagt Julia Osterman. Dennoch sei die Beobachtung, dass die Bären, die Einzelgänger sind, sich gehäuft an einem Ort aufhalten, ein wichtiger Hinweis für neue gezielte Schutzmaßnahmen. „Natürlich wäre es ideal, große Areale unter Schutz zu stellen, aber das ist nicht immer realistisch. Kleinere Schutzflächen sind in der Bevölkerung besser vermittelbar und könnten ebenfalls einen großen Nutzen haben“, sagt Wilhelm Osterman abschließend.
Originalpublikation:
Osterman W., Cornejo F.M., Osterman J., An Andean bear population hotspot in Northern Peru. Ursus (2021). DOI: 10.2192/URSUS-D-20-00005.3
https://doi.org/10.2192/URSUS-D-20-00005.3

24.08.2021, Georg-August-Universität Göttingen
Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen untersucht Ackerlandvögel in indischer „Megacity“
Die sich ausbreitenden Großstädte und ihre negativen Folgen für die Artenvielfalt sind in Ländern der gemäßigten Zonen wie Deutschland umfassend untersucht worden. In tropischen Regionen des Globalen Südens, wo sich die meisten Urbanisierungs-Hotspots befinden, wurde dazu jedoch weniger geforscht. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Göttingen und der Universität Hohenheim haben gemeinsam mit der University of Agricultural Sciences of Bangalore untersucht, wie sich die wachsende „Megacity“ Bangalore, eine Stadt mit über zehn Millionen Einwohnern in Südindien, auf die Vogelgemeinschaften des Ackerlandes rund um die Stadt auswirkt.
Demnach werden die Vogelgemeinschaften vereinheitlicht und Arten mit bestimmten funktionalen Merkmalen – zum Beispiel insektenfressende Vögel, die für die Schädlingsbekämpfung wichtig sind – sterben aus. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Global Change Biology erschienen.
Über ein Jahr wurden regelmäßig Vögel rund um Bangalore und erfasst und insgesamt 126 Vogelarten aufgenommen. Zudem analysierte das Team Satellitenbilder, um eine Karte der verschiedenen Landnutzungen zu erstellen. Die Forscherinnen und Forscher errechneten unter anderem den Anteil versiegelter Flächen und Gebäude in der Landschaft, um die Intensität der Urbanisierung zu bestimmen. Es zeigte sich ein klarer Zusammenhang zwischen Veränderungen der Landnutzung und der Zusammensetzung von Vogelgemeinschaften.
„Wir fanden heraus, dass städtische Vogelgemeinschaften verarmte Untergruppen ländlicher Gemeinschaften sind, sowohl in Bezug auf die Artenzusammensetzung als auch auf die ökologischen Funktionen, die sie erfüllen“, sagt Erstautor Gabriel Marcacci, Doktorand in der Arbeitsgruppe Funktionelle Agrobiodiversität an der Universität Göttingen. „Vögel erfüllen wichtige Funktionen in der Umwelt, zum Beispiel die Bekämpfung von Schädlingen – sie fressen Insekten, sammeln Aas auf und entfernen es. Zudem fressen sie Früchte und verbreiten deren Samen. Aber nur Vogelarten, die gut an urbane Umgebungen angepasst sind, wie Tauben oder Krähen, können gedeihen.“
„Durch die verarmten Vogelgemeinschaften können wichtige Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen in städtischen Agrarökosystemen gestört und beeinträchtigt werden“, erklärt Prof. Dr. Catrin Westphal, Leiterin der Gruppe Funktionelle Agrobiodiversität, „zum Beispiel fehlt die Beseitigung von Schädlingen durch insektenfressende Vögel“. „Die Urbanisierung führt zu einer ernsthaften Bedrohung der biologischen Gemeinschaften und Ökosystemfunktionen, welche sich auch auf die Systeme der Nahrungsmittelproduktion auswirken kann“, ergänzt Prof. Dr. Ingo Graß, Leiter des Fachgebiets Ökologie tropischer Agrarsysteme an der Universität Hohenheim. „Diese Sorge ist besonders relevant für Länder des Globalen Südens, in denen urbane Landwirtschaft und Ökosystemdienstleistungen eine immer wichtigere Rolle für die Ernährungssicherheit spielen.“
Originalpublikation:
Marcacci, G, et al “Taxonomic and functional homogenization of farmland birds along an urbanization gradi-ent in a tropical megacity” 2021, Global Change Biology. https://doi.org/10.1111/gcb.15755

25.08.2021, Eberhard Karls Universität Tübingen
Bisher ältestes Genom aus Wallacea mit ganz eigenem Verwandtschaftsprofil
Internationales Forschungsteam isoliert DNA aus Überresten einer rund 7.000 Jahre alten Bestattung eines modernen Menschen auf der indonesischen Insel Sulawesi
Das bisher älteste analysierte Genom eines modernen Menschen aus dem Gebiet Wallacea, den Inseln zwischen Westindonesien und Papua-Neuguinea, weist eine bisher noch nicht beschriebene Zusammensetzung menschlicher Verwandtschaft auf. Das Individuum, aus dessen Schädelknochen das Genmaterial isoliert werden konnte, war zur Zeit der Jäger und Sammler vor mehr als 7.000 Jahren an der heutigen Fundstätte Leang Panninge (‚Fledermaushöhle‘) auf der Insel Sulawesi bestattet worden. Die meisten genetischen Übereinstimmungen bestehen mit den heutigen Bewohnern Papuas und den australischen Aborigines. Doch enthält das Genom auch Anteile, die nicht zu diesen Gruppen passen. Es bringt neue Überraschungen über die Evolution des modernen Menschen zutage.
Die internationale Studie, an der auch Forscherinnen und Forscher aus Indonesien beteiligt waren, wurde geleitet von Professor Johannes Krause von den Max-Planck-Instituten für Evolutionäre Anthropologie in Leipzig und für Menschheitsgeschichte in Jena, Professor Cosimo Posth vom Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment an der Universität Tübingen und Professor Adam Brumm von der Griffith University, Australien. Sie erscheint in der Fachzeitschrift Nature.
Weitgehend vollständig erhaltenes Skelett
Die Wallacea-Inseln bildeten Trittsteine bei der Ausbreitung der ersten modernen Menschen aus Eurasien nach Ozeanien vor wahrscheinlich mehr als 50.000 Jahren. Archäologische Funde belegen, dass die Vorfahren unserer Art sich bereits vor rund 47.000 Jahren in Wallacea aufgehalten haben. Menschliche Skelette wurden jedoch kaum gefunden. Einer der markantesten archäologischen Fundbestände aus dieser Region ist der Toalean-Technokomplex, der in eine wesentlich jüngere Zeit vor 8.000 bis 1.500 Jahren datiert wird. Die Menschen der Toalean-Kultur stellten unter anderem charakteristische Pfeilspitzen aus Stein her, die sogenannten Maros-Spitzen. Die Toalean-Kultur ist nur aus einem vergleichsweise kleinen Gebiet auf der südlichen Halbinsel Sulawesis bekannt. „In diese Kultur konnten wir auch das Begräbnis bei Leang Panninge einordnen“, sagt Adam Brumm. „Es ist der erste weitgehend vollständig erhaltene Skelettfund aus dieser Kultur.“
Selina Carlhoff, Doktorandin am Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte und Erstautorin der Studie, isolierte DNA aus dem Felsenbein des Schädels. „Das war eine große Herausforderung, weil die Überreste in dem Grab durch das tropische Klima stark angegriffen waren“, berichtet sie. Die Analysen ergaben, dass das Individuum mit den ersten modernen Menschen verwandt ist, die sich vor rund 50.000 Jahren von Eurasien nach Ozeanien ausbreiteten. Wie die Genome der indigenen Bewohner von Papua-Neuguinea und Australien zeigt auch dieses Genom Spuren der Einkreuzung von Denisova-Menschen. Diese ausgestorbene Menschenart ist vor allem aus Sibirien und Tibet bekannt. „Dass deren Gene in einem Genom der Jäger und Sammler aus Leang Panninge zu finden sind, stützt unsere frühere Hypothese, dass die Denisova-Menschen ein viel größeres Gebiet besiedelt haben“, sagt Johannes Krause.
Ein Stück im großen Genpuzzle
Ein Vergleich mit Genomdaten früher Jäger und Sammler, die ungefähr zur gleichen Zeit wie das Individuum aus Leang Panninge, aber etwas westlich von Wallacea, lebten, liefert weitere Hinweise: Bei ihnen wurden keine genetischen Spuren der Denisova-Menschen festgestellt. „In der Region Wallacea könnten sich die Verbreitungsgebiete der Denisova-Menschen und der modernen Menschen überschnitten haben. Möglicherweise ist es der Hauptort, an dem Denisova-Menschen und die Vorfahren der indigenen Australier und Papua gemeinsame Nachkommen zeugten“, sagt Cosimo Posth.
Andererseits enthält das Genom aus Leang Panninge einen großen Genanteil einer alten Population aus Asien. „Das war überraschend, da wir zwar von der Ausbreitung moderner Menschen aus Ostasien in die Region Wallacea wissen, aber dieses Ereignis fand erst deutlich später statt, vor rund 3.500 Jahren. Das war lange nach der Lebenszeit dieser Person“, sagt Johannes Krause. Außerdem habe das Forschungsteam keinen Beleg dafür gefunden, dass es von den Menschen aus Leang Panninge Nachfahren unter den heutigen Menschen in Wallacea gibt. Was aus den Menschen der Toalean-Kultur wurde, ist ungeklärt. „Insofern illustriert das neue genetische Puzzleteil aus Leang Panninge vor allem, wie wenig wir bisher über die genetische Geschichte moderner Menschen in Südostasien wissen“, fasst Posth zusammen.
Originalpublikation:
Selina Carlhoff, Akin Duli, Kathrin Nägele, Muhammad Nur, Laurits Skov, Iwan Sumantri, Adhi Agus Oktaviana, Budianto Hakim, Basran Burhan, Fardi Ali Syahdar, David P. McGahan, David Bulbeck, Yinika L. Perston, Kim Newman, Andi Muhammad Saiful, Marlon Ririmasse, Stephen Chia, Hasanuddin, Dwia Aries Tina Pulubuhu, Suryatman, Supriadi, Choongwon Jeong, Benjamin M. Peter, Kay Prüfer, Adam Powell, Johannes Krause, Cosimo Posth & Adam Brumm:
Genome of a middle Holocene hunter-gatherer from Wallacea. Nature, https://doi.org/10.1038/s41586-021-03823-6

26.08.2021, Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart
Ein Fossil aus Argentinien liefert neue Erkenntnisse zur Evolution der Schuppenechsen
In der Zeitschrift „Nature“ hat ein internationales Forschungsteam eine neue Art mit dem Namen Taytalura alcoberi beschrieben. Das 231 Millionen Jahre alte Tier ist ein Vorfahre der sogenannten Lepidosaurier, zu denen die Echsen und Schlangen gehören. Zu deren frühen Evolution liefert das Fossil wichtige Hinweise. An der wissenschaftlichen Untersuchung war eine Paläontologin des Naturkundemuseums Stuttgart beteiligt. Ihre digital erstellten, dreidimensionalen Schädel-Rekonstruktionen erlaubten die präzise Einordnung der neuen Art in den Stammbaum der Schuppenechsen.
Brückenechsen und Schuppenkriechtiere, die zu der Gruppe der Schuppenechsen (Lepidosauria) gehören, haben eine sehr lange Evolutionsgeschichte. Sie sind älter als die Dinosaurier und haben sich vor etwa 260 Millionen Jahren entwickelt. Da die Tiere sehr klein sind und es bisher nur bruchstückhafte Fossilienfunde gab, sind die Ursprünge dieser äußerst vielfältigen Tiergruppe allerdings lange im Dunkeln geblieben. In einer wissenschaftlichen Publikation in der Zeitschrift „Nature“ beschreibt ein internationales Forscherteam nun einen Vorfahren der Lepidosaurier. Die neue Art mit dem Namen Taytalura alcoberi wurde vom Erstautor der Studie, Dr. Ricardo N. Martínez (Universidad Nacional de San Juan), in spättriassischen Ablagerungen in Argentinien gefunden. Das Fossil ist der erste dreidimensional erhaltene Fund eines Lepidosaurier-Vorfahren. Die gute Erhaltung des Stücks erlaubte die weitreichenden, wissenschaftlichen Untersuchungen, die zeigen, dass aus dem Schuppenechsen-Vorfahren Taytalura schließlich die Brückenechsen sowie alle Echsen und Schlangen hervorgingen. Die WissenschaftlerInnen schließen damit eine Lücke im Wissen über den Ursprung und die frühe Evolution der Lepidosaurier.
An der wissenschaftlichen Untersuchung von Taytalura alcoberi war die Paläontologin des Naturkundemuseums Stuttgart, Dr. Gabriela Sobral, als Mitautorin beteiligt. Sie erstellte auf der Basis der Scan-Daten der Kollegen aus Argentinien und den USA digitale, dreidimensionale, farbige Schädel-Modelle. Diese ermöglichten die genaue Einordnung der neuen Art in den Stammbaum der Reptilien. „Ich freue mich, dass die durch meine Arbeit gewonnenen Daten für das Team von entscheidender Bedeutung waren, um winzige Details der Anatomie des Fossils zu verstehen. Wir konnten durch die 3D-Modelle die Stellung von Taytaluras in der frühen Evolution der Lepidosaurier klären. Sein Schädel zeigt zum Beispiel, dass Merkmale, von denen wir annahmen, dass sie nur bei der Brückenechsen-Gruppe vorkommen, in Wirklichkeit aber schon früher auftraten“, so Dr. Gabriela Sobral. Die Spezialistin für die Verarbeitung von CT-Daten untersucht am Naturkundemuseum Stuttgart unter anderem auch frühe Lepidosaurier-Fossilien aus der Fundstelle Vellberg in Baden-Württemberg.
Echsen und Schlangen sind heute ein wichtiger Bestandteil der meisten terrestrischen Ökosysteme der Erde. Zusammen mit einer Brückenechsenart aus Neuseeland, einem „lebenden Fossil“, bilden sie die Gruppe der sogenannten Lepidosauria. Mit etwa 11.000 Arten ist sie eine der größten Gruppen von Landwirbeltieren auf unserem Planeten.
Originalpublikation:
Ricardo N. Martínez, Tiago R. Simões, Gabriela Sobral, Sebastián Apesteguía. 2021. A Triassic stem lepidosaur illuminates the origin of lizard-like reptiles.
Nature, Erscheinungsdatum 25.8.2021.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03834-3

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