18.03.2024, Georg-August-Universität Göttingen
Vögeln in der Agrarlandschaft gezielt unter die Flügel greifen
Die Intensivierung der Landwirtschaft hat ihren Preis: Sie macht Landschaften strukturell einheitlicher und trägt so zum Rückgang der biologischen Vielfalt bei. Wie müssen Agrarlandschaften beschaffen sein, um Biodiversität zu fördern? In aktuelle Diskussionen zu dieser Frage fügt sich eine neue Studie von Forschenden der Universität Göttingen, des Dachverbandes Deutscher Avifaunisten (DDA) e. V. und des Thünen-Instituts ein.
Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass zum Schutz von Agrarvögeln eine kleinteilige, vielfältige Agrarlandschaft notwendig ist. Die Größe der Felder und die Vielfalt der Feldfrüchte sind dabei wichtige Stellschrauben. „One size fits all“-Lösungen reichen jedoch nicht aus: Der Anteil an Feldgehölzen und Hecken und die Ansprüche der Arten an ihren Lebensraum müssen den Forschenden nach stärker in den Blick genommen werden. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Journal of Applied Ecology veröffentlicht.
Die Forschenden verknüpften Daten aus dem Monitoring häufiger Brutvögel für die Jahre 2017 bis 2019 mit detaillierten Karten zu landwirtschaftlichen Anbauflächen und Feldfrüchten, die aus Satellitendaten abgeleitet wurden. Sie ermittelten für mehr als 800 Flächen in Deutschland den Anteil an Feldgehölzen und Hecken, die Größe der Felder sowie die Vielfalt der Feldfrüchte und setzten die Daten in Beziehung zur Vielfalt und Häufigkeit von Agrarvögeln wie Goldammer, Kiebitz und Bluthänfling.
Anders als oft angenommen, führen kleinere Felder und eine größere Vielfalt an Feldfrüchten laut Studie nicht immer zu einer größeren Vielfalt oder Häufigkeit von Agrarvögeln. Stattdessen werden diese Zusammenhänge wesentlich vom Anteil an Feldgehölzen und Hecken in der Landschaft und von den Ansprüchen der Arten an ihren Lebensraum beeinflusst. Claudia Frank, Doktorandin an der Universität Göttingen und Mitarbeiterin des DDA, betont: „Die Ergebnisse verdeutlichen die Komplexität der Zusammenhänge zwischen landwirtschaftlicher Bewirtschaftung und Vogelvielfalt. Kleinere Felder können das Vorkommen von Agrarvögeln insbesondere dort fördern, wo Hecken und Feldgehölze in der Landschaft fehlen. Eine größere Vielfalt an Feldfrüchten wirkt sich hingegen positiver auf die Agrarvögel aus, wenn bereits viele Gehölzstrukturen vorhanden sind.“
Naturnahe Lebensräume sind daher ein wichtiger Baustein von Agrar-Umweltmaßnahmen, wie Dr. Sebastian Klimek vom Thünen-Institut für Biodiversität unterstreicht: „Bei der Entwicklung und Umsetzung von Maßnahmen zur Verkleinerung von Feldern und Erhöhung der Vielfalt an Feldfrüchten sollte der Anteil naturnaher Lebensräume in der Landschaft berücksichtigt werden. Es ist also eine gezielte räumliche Lenkung der Maßnahmen notwendig.“ Dr. Norbert Röder vom Thünen-Institut für Lebensverhältnisse in ländlichen Räumen ergänzt: „Eine Umsetzung dieser neuen Ergebnisse in Fördermaßnahmen ist derzeit nicht so einfach möglich, sollte aber in Zukunft stärker vorangetrieben werden.“
Bei der Gestaltung effektiver Maßnahmen ist auch zwischen Artengruppen zu unterschieden: Vögel, die im Randbereich von Feldern brüten, können durch kleinere Felder und eine hohe Feldfruchtvielfalt gefördert werden. Für Arten, die auf den Feldern brüten, ist das nicht unbedingt der Fall, wie Frank erklärt: „Feldbrüter wie Feldlerche und Kiebitz sind den direkten Anbaupraktiken auf dem Feld ausgesetzt. Zusätzliche Maßnahmen, die die Intensität der Bewirtschaftung reduzieren, sind daher für Feldbrüter unerlässlich.“
Originalpublikation:
Claudia Frank, Lionel Hertzog, Sebastian Klimek, Marcel Schwieder, Gideon Okpoti Tetteh, Hannah GS Böhner, Norbert Röder, Christian Levers, Jakob Katzenberger, Holger Kreft, Johannes Kamp. Woody semi-natural habitats modulate the effects of field size and functional crop diversity on farmland birds. Journal of Applied Ecology (2024). DOI: 10.1111/1365-2664.14604
18.03.2024, Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei
Citizen-Science-Projekt: Hummeln melden per App
In diesem Jahr findet erneut die bundesweite Hummel-Challenge statt. Ziel ist es, so viele Hummeln wie möglich in der freien Natur zu fotografieren und über die Bestimmungs-App ObsIdentify zu melden.
Das Team des Wildbienen-Monitorings in Agrarlandschaften am Thünen-Institut richtet die Hummel-Challenge 2024 deutschlandweit in Kooperation mit dem BUND Naturschutz Bayern als lokaler Partner aus. Ziel ist es, in den Zeiträumen 20. März bis 9. April und 20. Juni bis 3. Juli so viele verschiedene Hummeln auf so vielen verschiedenen Wildpflanzen wie möglich über die Naturbeobachtungsplattform Observation.org zu erfassen. Hummel-Fotos können über die Webseite oder mit Hilfe der Bestimmungs-App ObsIdentify hochgeladen werden.
Mitmachen ist ganz einfach: Die kostenlose App ObsIdentify herunterladen, Benutzeraccount anlegen, in der Natur so viele verschiedene Hummelarten wie möglich fotografieren und in der App speichern. Für die Teilnahme sind keine Artenkenntnisse nötig: Eine KI bestimmt die Hummeln anhand der hochgeladenen Fotos. Die Daten werden zusätzlich noch einmal von Hummel-Expert*innen überprüft. Wer innerhalb Deutschlands die meisten Arten im Projektzeitraum findet, gewinnt tolle Preise.
Die besten Chancen, verschiedene Hummelarten zu entdecken, haben Hummelsucher*innen dort, wo viele verschiedene Blütenpflanzen zu finden sind. Dr. Sophie Ogan, Projektverantwortliche für die Hummel-Challenge am Thünen-Institut, erklärt: „Pflanzen mit blauen und lilafarbenen Blüten wie beispielsweise Taubnessel, Knautie, Beinwell, Herzgespann, Distel oder Klee, aber auch blühende Obstbäume und -sträucher sind bei Hummeln sehr beliebt. Hier sammeln sie Pollen und trinken Nektar. Dafür halten sie kurz still und man kann sie gut fotografieren.“
Hummeln zählen zu den wichtigsten Bestäubergruppen sowohl für die Landwirtschaft als auch für viele Wildpflanzen. „Wir wünschen uns, dass möglichst viele Interessierte mitmachen und so dabei helfen, das Wissen über Hummeln zu vergrößern“, sagt Martina Gehret, Projektverantwortliche beim BUND Naturschutz. In der Hummel-Challenge geht es vor allem darum, Hummeln auf Wildpflanzen außerhalb des eigenen Gartens zu fotografieren. „Die Fotos liefern uns eine wichtige Datengrundlage für die Forschung. Aufgrund der Geodaten ist nachvollziehbar, wo welche Hummel gesichtet wurde. Auch die Blüte, auf der die Wildbiene fotografiert wurde, kann für eine spätere Auswertung wichtig sein“, ergänzt Sophie Ogan.
Wer sich über die Hummel-Challenge hinaus engagieren will, kann im Hummel-Monitoring des Thünen-Instituts mitmachen. In diesem Citizen-Science-Projekt erfassen Ehrenamtliche von März bis Oktober Hummeln auf einer festgelegten Strecke. Die dafür nötigen Artenkenntnisse werden in Schulungen vermittelt.
Hummeln und andere Wildbienen sind als Bestäuber enorm wichtig – nicht nur für den Erhalt von biologischer Vielfalt und intakten Ökosystemen, sondern auch für die Ernährungssicherheit. Zum Zustand und zur Entwicklung von Wildbienenbeständen gibt es bisher in Deutschland keine repräsentative Datengrundlage. Das Forschungsprojekt „Wildbienen-Monitoring in Agrarlandschaften“ (wildbienen.thuenen.de) am Thünen-Institut für Biodiversität entwickelt und testet deshalb Methoden zur bestandschonenden Erfassung von Wildbienen in landwirtschaftlich genutzten Räumen. In den Citizen-Science-Modulen haben Ehrenamtliche die Möglichkeit, einen Beitrag zur Forschung zu leisten und zugleich ihr eigenes Wissen über Wildbienen zu vergrößern. Das Projekt ist Teil des Verbundprojektes MonViA, dem bundesweiten Monitoring der biologischen Vielfalt in Agrarlandschaften.
http://wildbienen.thuenen.de/hummel-challenge
http://wildbienen.thuenen.de/hummel-monitoring
19.03.2024, Georg-August-Universität Göttingen
Feenkreise: Pflanzen-Wasserstress verursacht Namibias Löcher im Gras
Namibias berühmte Feenkreise sind geheimnisvolle kreisförmige Kahlstellen im trockenen Grasland am Rande der Namib-Wüste. Ihre Entstehung wird seit Jahrzehnten erforscht und in jüngster Zeit viel diskutiert. Mit umfangreicher Feldarbeit haben Forschende der Universität Göttingen und der Ben-Gurion-Universität (Israel) untersucht, wie frisch gekeimte Gräser im Feenkreis absterben. Ihre Ergebnisse zeigen, dass sie durch Wassermangel im Feenkreis verkümmern.
Der Oberboden, also die obersten 10 bis 12 Zentimeter des Bodens, wirken dabei als eine Art „Todeszone“, in der junge Gräser nicht dauerhaft überleben. Stattdessen sterben sie zwischen 10 und 20 Tage nach dem Regen. Dass sie dabei keine Spuren von Termitenfraß zeigen, widerlegt den Forschenden nach eine konkurrierende Theorie. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics veröffentlicht.
Für die Studie untersuchten die Wissenschaftler 500 einzelne Graspflanzen in vier Regionen der Namib anhand von Messungen der Wurzel- und Blattlängen, statistischen Tests und vergleichenden Fotodokumentationen. Zudem nahmen sie viele hundert Messungen der Bodenfeuchte während und nach der Regenzeit 2023 und 2024 vor.
Dabei zeigte sich, dass der Oberboden sehr anfällig für Austrocknung ist. Während und nach der Regenzeit ist die Bodenfeuchtigkeit hier drei- bis viermal niedriger als in den obersten 20 Zentimetern des Bodens. Zudem ist der Oberboden in der Zeit des Graswachstums nach ergiebigem Regen im Feenkreis signifikant trockener als außerhalb. Unter diesen Bedingungen können frisch gekeimte Gräser im Feenkreis nicht bestehen: Sie trocknen aus, da sie mit ihren durchschnittlich 10 Zentimeter langen Wurzeln die tieferliegenden feuchteren Bodenschichten nicht erreichen.
Die großen, mehrjährigen Horstgräser, die am Rand des Feenkreises wachsen und nach dem Regen schnell ergrünen, profitieren dagegen von dem Bodenwasser unterhalb von 20 bis 30 Zentimetern Tiefe. „Mit ihrem ausgeprägten Wurzelsystem saugen die Horstgräser das Wasser besonders stark auf. Sie haben nach dem Regen einen immensen Konkurrenzvorteil gegenüber den frisch gekeimten Gräsern im Feenkreis. Da diese über ihre kleinen Blätter nur wenig Wasser durch Verdunstung abgeben, ist ihre Saugkraft zu gering, um neues Wasser aus tieferen Bodenschichten aufzunehmen“, erklärt Erstautor Dr. Stephan Getzin aus der Abteilung Ökosystemmodellierung der Universität Göttingen.
Die Messdaten zeigen außerdem, dass die physikalische Leitfähigkeit des Wassers in den ersten 20 Tagen nach dem Regen und insbesondere im oberen Boden hoch ist und mit der Tiefe abnimmt. Somit saugen die Horstgräser vor allem Wasser aus den oberen 10 bis 20 Zentimetern des Bodens ab. Getzin sagt: „Das ist die Ursache für das Absterben der Junggräser im Feenkreis. Kontinuierliche Bodenfeuchte-Messungen über mehrere Jahre unterstützen diesen Schluss. Denn erst mit dem Erstarken und Neuwachstum der umgebenden Horstgräser nach Regen verringert sich das Bodenwasser im Feenkreis besonders schnell.“ Dies zeugt den Forschenden zufolge von der prinzipiellen Funktion der Feenkreise als Wasserquellen für die trockengestressten Gräser der Namib. Die runde Form der Feenkreise werde von den Horstgräsern selbst gestaltet, die sich so mit maximal viel Bodenwasser versorgen können. „Diese Selbstorganisation kann als Schwarmintelligenz bezeichnet werden. Sie ist eine systematische Anpassung an Ressourcenmangel in Trockengebieten“, so Getzin und sein Kollege Dr. Hezi Yizhaq.
In ihrer Studie kommentieren Getzin und Yizhag auch die Theorie, dass Termiten die Wurzeln der jungen Gräser im Feenkreis durch Fraß verkürzen und so deren Absterben verursachen. „In einer umfangreichen Diskussion der Veröffentlichungen zur Sandtermiten-Theorie zeigen wir, dass bisher keine einzige Feldstudie mit systematischen Messdaten zur Wurzellänge der absterbenden Gräser gezeigt hat, dass Wurzel-Herbivorie an frisch gekeimten Gräsern die Feenkreise der Namib verursacht“, so die Forschenden. Zudem kritisieren sie, dass Fachartikel als „Beweise“ für solch einen Wurzelfraß gelistet seien, die sich inhaltlich gar nicht damit befassen.
Originalpublikation:
Stephan Getzin & Hezi Yizhaq. Desiccation of undamaged grasses in the topsoil causes Namibia’s fairy circles – Response to Jürgens & Gröngröft (2023). Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics (2024). https://doi.org/10.1016/j.ppees.2024.125780
Feenkreise im Blog
19.03.2024, Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung
Neu entdeckte, blumenförmige Seestern-Art wird in die Top 10 der 2023 beschriebenen marinen Arten aufgenommen
Ein internationales Team rund um Senckenberg-Wissenschaftler PD Dr. Ekin Tilic hat die neue Seesternart Xyloplax princealberti beschrieben. Der an Gänseblümchen erinnernde, nur etwa ein Zentimeter große Seestern aus der Gattung Xyloplax wurde heute in die Top-Ten-Liste 2023 der neu beschriebenen marinen Arten des World Register of Marine Species (WoRMS) aufgenommen. Die Forschenden fanden die neue Spezies im nordwestlichen Pazifik in Tiefen von über 2000 Metern. Die Seesterne unterscheiden sich bezüglich ihres Lebensraums und ihrer Fortpflanzungsmethoden überraschend von den bislang bekannten Xyloplax-Arten.
Jeden Tag sind Taxonom*innen in Laboren, Museen und bei der Feldarbeit damit beschäftigt, neue Arten zu sammeln, zu klassifizieren, zu identifizieren, zu vergleichen, zu beschreiben und zu benennen. „Die heute von WoRMS ausgezeichnete Seesternart Xyloplax princealberti wurde von uns im vergangenen Jahr neu entdeckt und benannt“, erklärt PD Dr. Ekin Tilic vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt und fährt fort: „Auf den ersten Blick ist der nur etwa ein Zentimeter große, kreisförmige Organismus aus der Gattung Xyloplax kaum als Seestern zu erkennen. Das zarte, blumenförmige Aussehen, welches den Tieren den Spitznamen ‚See-Gänseblümchen‘ bescherte, führte sogar dazu, dass man sie vor ihrer genetischen Sequenzierung für eine eigene Klasse von Stachelhäutern hielt.“
Vor der Neubeschreibung durch Tilic und Co. waren nur drei Arten der Gattung Xyloplax bekannt, die allesamt auf versunkenem Holz in der Tiefsee gefunden wurden, das ihnen vermutlich als Nahrungsquelle dient. Die neue und vierte Art Xyloplax princealberti wiesen die Forschenden von der Küste Kanadas bis zum Golf von Kalifornien und Costa Rica nach und erweiterten so das bislang bekannte Verbreitungsgebiet der Gattung deutlich. Benannt wurde der neue Seestern nach Fürst Albert II. von Monaco für seine Unterstützung des Meeresschutzes und seinen Einsatz gegen die Jagd auf Wale, Haie und Robben sowie gegen die Überfischung der Meere.
„Überraschenderweise fanden wir die winzigen Seesterne außerdem nicht nur auf Holzresten, sondern auch auf Röhrenwürmern (Ridgeia piscesae), die an Tiefsee-Hydrothermalquellen leben. Wir vermuten daher, dass die neu entdeckte Art für ihre Ernährung nicht auf Holz angewiesen ist, sondern die bakterienreiche Umgebung der Quellen zur Nahrungsaufnahme nutzt – ob die Seesterne direkt Bakterien konsumieren oder ob sie eine Symbiose eingehen, muss noch untersucht werden“, so der Frankfurter Meeresforscher.
Im Gegensatz zu den drei anderen Xyloplax-Arten ist Xyloplax princealberti zudem hermaphroditisch – die Seesterne besitzen sowohl männliche als auch weibliche Fortpflanzungsorgane. Tilic ergänzt: „Das ist ein großer Vorteil bei der Suche nach einer geeigneten Partnerschaft in den dunklen Tiefen des Ozeans!“
„Das neu beschriebene ‚Tiefsee-Gänseblümchen‘ ist ein weiteres Beispiel für die vielen Organismen, die in den Weltmeeren auf ihre Entdeckung warten. Jede neue Art bringt uns in unserem Verständnis der Natur und der Prozesse in den Ökosystemen weiter und hilft uns letztlich diese zu schützen“, schließt Tilic.
Originalpublikation:
Payne, C.Y.; Tilic, E.; Boschen-Rose, R.E.; Gannon, A.; Stiller, J.; Hiley, A.S.; Grupe, B.M.; Mah, C.L.; Rouse, G.W. Xyloplax princealberti (Asteroidea, Echinodermata): A New Species That Is Not Always Associated with Wood Falls. Diversity 2023, 15, 1212.
21.03.2024, Universität Wien
Rochen waren vor 150 Millionen Jahren vielfältiger als gedacht
Neue Rochenart aus Bayern entdeckt: Aellopobatis bavarica aus dem späten Jura
In einer neuen Studie, die kürzlich in der Fachzeitschrift „Papers in Palaeontology“ veröffentlicht wurde, haben internationale Wissenschafter*innen unter der Leitung der Paläobiologin Julia Türtscher von der Universität Wien die rätselhafte Welt der vor 150 Millionen Jahren lebenden Rochen erforscht und eine bisher verborgene Vielfalt entdeckt – inklusive einer neuen Rochenart. Die Forschungsergebnisse erweitern das Verständnis dieser urtümlichen Knorpelfische erheblich und bieten weitere Einblicke in ein vergangenes marines Ökosystem.
Die Paläobiologin Julia Türtscher von der Universität Wien hat in ihrer neuen Studie 52 fossile Rochen untersucht. Diese stammen aus dem späten Jura und sind somit rund 150 Millionen Jahre alte Zeugen einer Zeit, als Europa noch eine Insellandschaft war, vergleichbar mit der heutigen Karibik. Die Exemplare aus dem späten Jura sind für die Wissenschafter*innen besonders wertvoll, denn sie gehören zu den ältesten bekannten vollständig erhaltenen Rochen. Da von fossilen Rochen meist nur die Zähne erhalten sind, ermöglichen solche seltenen Skelettfunde spannende Einblicke in die frühe Evolution dieser Gruppe. Obwohl die außergewöhnlich gut erhaltenen Fossilien (aus Deutschland, Frankreich und England) schon länger bekannt sind, waren sie bisher weitgehend unerforscht. Türtschers Studie stellt somit die erste umfassende Analyse der Variation der Körperformen bei diesen Rochen dar.
Die Ergebnisse zeigen eine größere Vielfalt holomorpher (vollständig erhaltener) Rochen im späten Jura als bisher angenommen. „Bisher waren aus dem späten Jura nur drei holomorphe Rochenarten bestätigt, dank dieser Studie konnten nun insgesamt fünf Arten identifiziert werden“, so Türtscher. Die Wissenschafter*innen konnten aufgrund ihrer Analysen eine vierte Art, die bereits länger diskutiert wurde, bestätigen und dazu eine neue, bis dahin unentdeckte Rochenart belegen und einführen: den sogenannten Aellopobatis bavarica. Bislang wurde diese Art, die bis zu 170 cm lang werden konnte, als Großform des mit 60 cm Länge viel kleineren französischen Spathobatis bugesiacus angesehen. Durch eine detaillierte Analyse der Skelettstrukturen und Körperformen konnten die Wissenschafter*innen jedoch zeigen, dass es sich bei Aellopobatis bavarica um eine eigenständige Art handelt.
Die neuen Ergebnisse deuten außerdem darauf hin, dass die Arten nur in örtlich sehr begrenzten Gebieten vorkamen, die Autor*innen wollen daraus aber noch keine voreiligen Schlüsse ziehen: „Eine weitere Untersuchung der Zahnmorphologie und ein anschließender Vergleich mit Einzelzahnfunden von anderen Fundorten könnte helfen, die paläogeographische Verbreitung der jurassischen Rochen zu rekonstruieren“, erklärt Türtscher.
Einblick in vergangene marine Ökosysteme
Die Ergebnisse dieser neuen Studie tragen nicht nur zum Verständnis der Artenvielfalt und Evolution der Rochen im Oberjura bei, sondern haben auch direkte Auswirkungen auf die Artbestimmung fossiler Rochen, die bisher nur auf isolierten Zähnen basieren. Die Fortschritte in der Erforschung dieser faszinierenden Lebewesen geben Einblick in die Dynamik vergangener mariner Ökosysteme und unterstreichen die Bedeutung gut erhaltener Fossilien für die Rekonstruktion unserer geologischen Vergangenheit. „Nur wenn wir die Vergangenheit von Tiergruppen verstehen, ihre Entstehung, die Anpassungen an veränderte Umweltfaktoren und ihr Aussterben, können wir Rückschlüsse auf ihre heute lebenden Vertreter schließen. Paläobiologische Erkenntnisse helfen uns, die Dynamik hinter der Evolution und dem Aussterben von Arten besser zu verstehen und damit wirksamere Schutzmaßnahmen für die bedrohten Tierarten von heute zu entwickeln.“ so Zweitautor Patrick L. Jambura vom Institut für Paläontologie der Universität Wien.
Originalpublikation:
Türtscher, J., Jambura, P. L., Villalobos-Segura, E., López-Romero, F. A., Underwood, C. J., Thies, D., Lauer, B., Lauer, R., & Kriwet, J. (2024). Rostral and Body shape analyses reveal cryptic diversity of Late Jurassic batomorphs (Chondrichthyes, Elasmobranchii) from Europe. Papers in Palaeontology.
DOI: 10.1002/spp2.1552
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/spp2.1552
20.03.2024, Universität Zürich
Urzeit-Riesendelfin im Amazonas entdeckt
Zwischen 3 bis 3,5 Meter lang und 16 Millionen Jahre alt: Paläontologen der Universität Zürich haben im peruanischen Amazonasgebiet eine neue Süsswasserdelfinart entdeckt. Ihre nächsten lebenden Verwandten sind überraschenderweise die Flussdelfine Südostasiens.
Flussdelfine gehören zu den seltensten modernen Walarten, und die meisten der vorhandenen Arten sind stark bedroht. Trotz ihres ähnlichen Aussehens sind diese Tiere jedoch nicht direkt miteinander verwandt, sondern stellen die letzten Überlebenden verschiedener Walgruppen dar, die einst unseren Planeten bevölkerten.
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Zürich (UZH) hat nun den grössten je gefundenen Flussdelfin entdeckt, der zwischen 3 und 3,5 Meter lang war. Die neue Art mit dem Namen Pebanista yacuruna, benannt nach einem mythischen Wasservolk des Amazonasbeckens, wurde im peruanischen Amazonasgebiet gefunden und wird auf ein Alter von 16 Millionen Jahren geschätzt.
Veränderte Landschaft liess Riesendelfin aussterben
Die neue Delfinart gehört zu den Platanistoidea, einer Gruppe von Delfinen, die vor 24 bis 16 Millionen Jahren in den Weltmeeren verbreitet waren. Die Forscher vermuten, dass ihre ursprünglich marinen Vorfahren in die beutereichen Süsswasser-Ökosysteme des frühen Amazoniens vordrangen und sich an diese neue Umgebung anpassten.
«Vor 16 Millionen Jahren sah das peruanische Amazonasgebiet ganz anders aus als heute», sagt Erstautor Aldo Benites-Palomino vom Paläontologischen Institut der UZH. «Ein grosser Teil des Amazonas-Tieflandes war von einem ausgedehnten System von Seen und Sümpfen bedeckt, den Pebas.» Diese Landschaft umfasste aquatische, semiaquatische und terrestrische Ökosysteme (Sümpfe, Überschwemmungsgebiete usw.) und erstreckte sich über das heutige Kolumbien, Ecuador, Bolivien, Peru und Brasilien.
Als das Pebas-System vor etwa 10 Millionen Jahren dem modernen Amazonasgebiet zu weichen begann, entstanden neue Lebensräume, in denen die Beutetiere des Pebanista verschwanden und der Riesendelfin schliesslich ausstarb. Die so entstandene ökologische Nische wurde von den Verwandten der heutigen Amazonas-Flussdelfine (Inia) genutzt, die von neuen Walen und Delfinen wie den modernen Ozeandelfinen aus den Ozeanen verdrängt wurden.
Einblicke in die Evolutionsgeschichte der Süsswasserdelfine
«Wir haben herausgefunden, dass nicht nur die Grösse des von uns beschriebenen Delfins bemerkenswert ist», sagt Aldo Benites-Palomino. «Bei diesem im Amazonas gefundenen Fossil hatten wir einen nahen Verwandten des lebenden Amazonasdelfins erwartet – stattdessen ist der Pebanista mit den südasiatischen Flussdelfinen (Gattung Platanista) verwandt.»
Sowohl der Pebanista als auch der Platanista haben hochentwickelte Gesichtskämme, spezialisierte Knochenstrukturen, die mit der Echoortung in Verbindung gebracht werden. Sie verfügen damit über die Fähigkeit, durch das Aussenden hochfrequenter Laute und das Hören des Echos zu «sehen», wovon sie bei der Jagd stark abhängig sind.
«Für Flussdelfine ist die Echoortung, auch Biosonar genannt, sogar noch wichtiger. Denn die Gewässer, in denen sie leben, sind extrem schlammig, was ihre Sicht behindert», erklärt Gabriel Aguirre-Fernández, Postdoc an der UZH und ebenfalls an der Studie beteiligt. Die längliche Schnauze mit den vielen Zähnen deutet darauf hin, dass sich Pebanista von Fischen ernährte, wie es heute auch andere Flussdelfinarten tun.
«Nach zwei Jahrzehnten Arbeit in Südamerika haben wir mehrere Riesenformen aus der Region gefunden, aber dies ist der erste Delfin seiner Art», ergänzt Marcelo R. Sánchez-Villagra, Direktor des Paläontologischen Instituts der UZH. «Besonders fasziniert hat uns seine spezielle biogeographische Vorgeschichte.»
Auf Fossiliensuche im Amazonasgebiet
Der Amazonas-Regenwald ist eines der schwierigsten Gebiete für paläontologische Feldforschung. Fossilien sind nur während der Trockenzeit zugänglich, wenn der Wasserstand der Flüsse niedrig genug ist, um die alten fossilführenden Gesteine freizulegen. Werden diese Fossilien nicht rechtzeitig gesammelt, werden sie in der Regenzeit von den steigenden Fluten weggeschwemmt und sind für immer verloren.
Der Holotypus – ein einzelnes Exemplar, auf dem die Beschreibung und der Name einer neuen Art basieren – des Pebanista wurde 2018 gefunden, als der Hauptautor der Studie noch Bachelor-Student war. Die Expedition unter der Leitung des peruanischen Paläontologen Rodolfo Salas-Gismondi, ehemaliger Postdoc am Paläontologischen Institut der UZH, führte über 300 Kilometer entlang des Rio Napo.
Dutzende von Fossilien wurden entdeckt und gesammelt, doch die grösste Überraschung wartete am Ende der Expedition, nach fast dreiwöchiger Grabung: der Fund des grossen Delfinschädels, katalogisiert als MUSM 4017, der dauerhaft im Museo de Historia Natural in Lima deponiert wurde.
Originalpublikation:
Benites-Palomino, A, Aguirre-Fernández, G., Baby, P., Ochoa, D., Altamirano, A., Flynn, J. J., Sánchez-Villagra, M., Tejada, J., de Muizon, C., & Salas-Gismondi, R. (2024). The largest freshwater odontocete: A South Asian River dolphin relative from the Proto-Amazonia. Science Advances. Doi: 10.1126/sciadv.adk6320
21.03.2024, Ludwig-Maximilians-Universität München
Partnerwahl bei Schmetterlingen: Gen steuert Präferenzen
LMU-Evolutionsbiologen haben in tropischen Heliconius-Schmetterlingen erstmals eine direkte Verbindung zwischen einem Gen und Verhalten nachgewiesen.
Das Gen regucalcin1 wurde durch Einkreuzung von H.melpomene an H. timareta weitergegeben und ist verantwortlich dafür, dass Männchen beider Arten Weibchen mit roten Mustern bevorzugen.
Damit haben die Forschenden nachgewiesen, dass Hybridisierung unterschiedlicher genetischer Linien bei der Evolution von Verhaltensweisen eine Rolle spielt.
Leuchtende Farben und Muster auf den Flügeln sind ein charakteristisches Kennzeichen der tropischen Heliconius-Schmetterlinge. Dieses auffällige Äußere schreckt nicht nur Fressfeinde ab – die Schmetterlinge sind giftig und schmecken für Vögel bitter -, es ist auch ein wichtiges Signal für die Partnerwahl. Ein Team um den Evolutionsbiologen Richard Merrill von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) hat sich in Kooperation mit Forschenden der Universidad del Rosario in Bogotá (Kolumbien) und dem Smithsonian Tropical Research Institute (Panama) nun die außergewöhnliche Vielfalt der Warnmuster verschiedener Heliconius-Arten zunutze gemacht, um die genetischen Grundlagen solcher Präferenzen zu untersuchen. Dabei ist es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zum ersten Mal gelungen, ein Gen zu identifizieren, das Verhalten bei der Partnerwahl beeinflusst, wie sie im Fachmagazin Science berichten.
Für ihre Studie untersuchten die Forschenden in Hunderten von Verhaltensexperimenten die Paarungspräferenzen von drei Heliconius-Arten in Kolumbien: Heliconius melpomene und Heliconius timareta, die beide ein leuchtend rotes Band auf dem Vorderflügel tragen, sowie Heliconius cydno, die ein weißes oder gelbes Vorderflügelband aufweist. Dabei zeigte sich, dass Männchen aller Arten jeweils Partner bevorzugen, die aussehen wie sie selbst, wobei es bei den roten Arten keine Unterschiede in ihren Präferenzen gab.
Mithilfe verschiedener genetischer Untersuchungen wiesen die Forschenden nach, dass die Präferenz für rote Weibchen sowohl bei H. melpomene als auch bei H. timareta mit einer genomischen Region verbunden ist, die diesen beiden rot-gebänderten Arten infolge von Hybridisierung gemeinsam ist. „Uns ist es gelungen, in genau dieser Region das Gen regucalcin1 als das ausschlaggebende Gen zu identifizieren, das die visuellen Präferenzen beider Arten steuert“, sagt Matteo Rossi, der gemeinsam mit Alexander Hausmann als Doktorand in Merrills Labor an den Schmetterlingen forschte. „Wird regucalcin1 ausgeschaltet, beeinträchtigt das das Balzverhalten gegenüber Artgenossen, was eine direkte Verbindung zwischen diesem Gen und dem Balzverhalten beweist“, erklärt Rossi.
Genaustausch durch Kreuzung
Weitere Analysen der Wissenschaftler zeigten, dass irgendwann in der evolutionären Vergangenheit regucalcin1 von H. melpomene an H. timareta weitergegeben wurde.
„Wir wussten schon länger, dass das Gen für das rote Farbmuster durch Hybridisierung von einer Art auf die andere übertragen wurde, und vermuteten, dass dies auch für die entsprechende Paarungspräferenz gelten könnte. Dass wir dies nun endlich zeigen und das spezifische Gen identifizieren konnten, ist wirklich großartig“, sagt Carolina Pardo-Diaz, Dekanin für Biologie an der Universidad del Rosario und eine der Hauptautoren der Studie. Durch regucalcin1 wurde dann die Anziehungskraft von roten Weibchen und damit der Fortpflanzungserfolg von H. timareta erhöht.
„Wir sehen überall in der Natur Unterschiede in den visuellen Präferenzen, wenn Tiere Partner wählen. Insgesamt konnten wir mit unseren Ergebnissen zum ersten Mal eine direkte Verbindung zwischen einer bestimmten visuellen Präferenz und einem spezifischen Gen zeigen und nachweisen, dass Hybridisierung bei der Evolution dieser Verhaltensweisen eine Rolle spielt“, betont Merrill.
Publikation:
Matteo Rossi, Alexander E. Hausmann, Pepe Alcami, Markus Moest, Rodaria Roussou, Steven Van Belleghem, Daniel Shane Wright, Chi-Yun Kuo, Daniela Lozano, Arif Maulana, Lina Melo-Flórez, Geraldine Rueda-Munoz, Saoirse McMahon, Mauricio Linares, Christof Osman, W. Owen McMillan, Carolina Pardo-Diaz, Camilo Salazar & Richard M. Merrill: Adaptive introgression of a visual preference gene. Science 2024. DOI 10.1126/science.adj9201
21.03.2024, Deutsche Wildtier Stiftung
Verpasste Chance für den Feldhasen
Dringend notwendige Lebensräume von der Agrarpolitik einkassiert
Vom Gewinner zum Verlierer in einem Jahr – so schnell dreht sich der Wind auf europäischen und damit auch auf deutschen Feldern: Während die Zeiten für den Feldhasen gerade noch rosig schienen, sieht es nun eher wieder düster aus für das Langohr. Denn auf Druck der europaweiten Bauernproteste hat die EU ihren Mitgliedstaaten freigestellt, die vorgesehene Pflicht zur Stilllegung von vier Prozent Ackerfläche auch durch eine Ansaat naturschutzfachlich weitestgehend wertloser Eiweißpflanzen oder Zwischenfrüchte zu erfüllen. Bundeslandwirtschaftsminister Cem Özdemir hat dieses Angebot prompt angenommen. Gleichzeitig hat er es versäumt, die Anreize für andere Naturschutzmaßnahmen in der Feldflur als Ausgleich zu erhöhen.
Die kurzfristigen Änderungen der Agrarpolitik zwingen die landwirtschaftlichen Betriebe einmal mehr dazu, ihre Anbauplanungen zu überarbeiten. Und nicht nur sie stehen vor großen Herausforderungen: „Der Feldhase, das Fruchtbarkeitssymbol der Osterzeit, verliert eine Riesenchance auf bessere Zeiten“, sagt Dr. Andreas Kinser, Leiter Natur- und Artenschutz der Deutschen Wildtier Stiftung. Zwar gibt es in Deutschland noch mindestens zwei Millionen Feldhasen, aber im langfristigen Trend schrumpft die Population. Vor allem in den östlichen Bundesländern finden Feldhasen auf den dort weit verbreiteten riesigen Ackerschlägen kaum noch sichere Verstecke vor Fressfeinden. Betroffen von der agrarpolitischen Kehrtwende sind aber auch viele andere Arten der Feldflur wie Rebhuhn, Kiebitz und Feldlerche. Sie sind im Gegensatz zum Feldhasen zum Teil akut vom Aussterben bedroht. „Wenn der anpassungsfähige Feldhase an Boden verliert, sind andere Arten bereits verschwunden“, sagt Kinser. So ist beispielsweise die europäische Rebhuhn-Population seit 1980 um über 90 Prozent eingebrochen.
Artenschützer fordern seit Langem, dass Landwirte als Gegenleistungen für die umfangreichen Agrarzahlungen der EU sieben Prozent der offenen Landschaft als naturnahe Lebensräume wie Brachen, Blühflächen oder Hecken gestalten sollten. Davon wurden nun vier Prozent quasi über Nacht gestrichen. Denn als die Entscheidung zur Gesetzesänderung in Deutschland anstand, wurden die Umwelt- und Naturschutzverbände zwar in einem ordnungsgemäßen Verfahren angehört – ihre Frist zur Stellungnahme war aber mit gerade mal 16 Stunden mehr als knapp bemessen.
„Bundeslandwirtschaftsminister Cem Özdemir muss nun Anreize schaffen, damit freiwillige Naturschutzmaßnamen durch Landwirte künftig besser angenommen werden“, fordert Kinser. „Dann wird sich die Landwirtschaft daran messen lassen müssen, ob sie die freiwilligen Maßnahmen auch ergreifen und ausfüllen wird. Tut sie es nicht, werden die Forderungen nach verpflichtenden Naturschutzmaßnahmen als Gegenleistung für öffentliche Fördermittel künftig umso lauter werden“, prognostiziert der Artenschützer.
