Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

12.12.2018, Justus-Liebig-Universität Gießen
Erhebliche Gefahr für Brieftaubenbestände
Kürzlich entdeckter Parasit verursacht schwere Erkrankungen bei Tauben und anderen Vogelarten – Auch Erhaltungszuchtprogramme von Papageien betroffen
Ein bislang weitgehend unbekannter Parasit stellt nach der Studie eines Forscherteams unter der Leitung des Vogelmediziners Prof. Dr. Michael Lierz (Klinik für Vögel, Reptilien, Amphibien und Fische der Justus-Liebig-Universität Gießen) eine erhebliche Gefahr für Brieftauben und andere Vogelarten dar. Der erst kürzlich entdeckte Parasit Sarcocystis calchasi verursacht eine schwere und meist tödliche Erkrankung, die mit einer Gehirnentzündung einhergeht. Übertragen wird die Krankheit von Habichten und Sperbern, die als Endwirte des Parasiten gelten. Zu den Vogelarten, die daran erkranken, zählen vor allem Brieftauben und Wildtauben, aber laut der Studie, die jetzt in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ erschienen ist, werden auch Papageienarten befallen. Dies stellt insbesondere eine Gefahr für Artenschutzprogramme und Erhaltungszuchten dar, da auch Papageien oft in Außenvolieren gehalten werden und dort in Kontakt mit Habicht- oder Sperberkot kommen können.
Zunächst waren natürliche Infektionen mit diesem Erreger ausschließlich aus dem Raum Berlin bekannt. In der DFG-geförderten Studie gelang eine erfolgreiche und vollständige epidemiologische Untersuchung des Erregers in Deutschland. Es zeigte sich, dass 7,34 Prozent von 368 Habicht- und Sperberproben positiv für S. calchasi-DNA waren. Ein vergleichbares Vorkommen mit 8,6 Prozent von 512 positiven Proben wurde bei den Ringeltauben festgestellt. S. calchasi ist flächendeckend in Deutschland sowohl bei den Endwirten als auch den freilebenden Zwischenwirten verbreitet. Eine Zunahme des Befalls konnte in vier aufeinanderfolgenden Jahren nicht festgestellt werden. Das deutet darauf hin, dass der Parasit offenbar schon länger verbreitet ist, und sich nicht, wie nach Entdeckung des Parasiten befürchtet, aktuell weiter ausbreitet.
Die auffällige schwerwiegende Erkrankung von Brieftauben ist vermutlich der potentiell höheren Infektionsdosis von in Volieren gehaltenen Vögeln im Vergleich zu freilebenden Wildtauben geschuldet. Für Wildtauben scheint der Erreger somit ein überschaubares Risiko darzustellen, während das Risiko für Tauben in Menschenobhut sehr hoch ist. Dies gilt nicht nur für Brieftaubenbestände, sondern vielmehr auch für stark bedrohte Taubenarten, welche in Erhaltungszuchtprogrammen in Menschenobhut gepflegt werden, wie zum Beispiel die Socorrotaube.
Originalpublikation:
Parmentier SL, Maier-Sam K, Failing K, Enderlein D, Gruber AD, Lierz M. Prevalence of Sarcocystis calchasi in free-ranging host species: Accipiter hawks and Common Woodpigeon in Germany. Scientific Reports 8 (2018), 17610
https://www.nature.com/articles/s41598-018-35862-x
DOI:10.1038/s41598-018-35862-x

12.12.2018, Forschungsverbund Berlin e.V.
Neue Testmethode verbessert Tuberkulose-Diagnose bei Nashörnern
Krankheiten wie Tuberkulose können für Wildtiere eine große Herausforderung darstellen. Um epidemisches Ausbreiten zu verhindern oder einzelne Individuen hochbedrohter Arten zu behandeln, sind schnelle und zuverlässige Tests wichtig. Bisherige Testverfahren für Tuberkulose bei Nashörnern gehen auf in den 1960er Jahren für Rinder entwickelte Hauttests zurück und bergen Risiken für Fehldiagnosen.
WissenschaftlerInnen aus Berlin und Jena haben daher gemeinsam mit internationalen Partnern wiederholte Lungenspülungen als neuen Ansatz getestet. Nachfolgende genetische Tests erlaubten die zuverlässigere Identifizierung von Mykobakterien in der Atemwegsflüssigkeit der Tiere – bei geringem Stress und Risiko. Über diesen Fortschritt in der Wildtiermedizin berichten die WissenschaftlerInnen in einem Aufsatz in der Fachzeitschrift PLOS ONE.
Ansatzpunkt für die Entwicklung der neuen Methode war die Tatsache, dass herkömmliche immunologische Tests auf Tuberkulose-Erreger bei Nashörnern mit großen Unsicherheiten behaftet sind und Fehldiagnosen produzieren können. Lediglich an verstorbenen Tieren durchgeführte Untersuchungen ermöglichen bislang eine zuverlässige Diagnose. Die ForscherInnen des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) und des Friedrich-Loeffler-Instituts (FLI) haben nun eine Methode entwickelt und getestet, bei der die zwei Tonnen schweren Tiere nur für kurze Zeit anästhesiert werden müssen. Dabei wird Atemwegsflüssigkeit von unter Infektionsverdacht stehenden Nashörnern gewonnen, indem mit einem Endoskop Teile der Lunge, des Luftsacks und der Speiseröhre gespült werden. Die gewonnene Flüssigkeit wird einerseits genetisch analysiert, um Erbmaterial von Mykobakterien – und insbesondere Tuberkulose-Erregern – zu detektieren. Ein weiterer Teil wird verwendet, um darin vorhandene Mykobakterien anzuzüchten und vermehrungsfähige Erreger nachzuweisen.
„Man unterscheidet verschieden gefährliche Mykobakterien“, erklärt Robert Hermes vom Leibniz-IZW. „Neben wenigen Mykobakterienarten, die zum sogenannten Mycobacterium tuberculose-Komplex gehören und eine Tuberkulose auslösen können, gibt es auch viele harmlose Mykobakterien, die keine Tuberkuloseerkrankung auslösen. Letztere sind in der Umwelt weit verbreitet.“ Nashörner als weidende Tiere nehmen mit Nase und Maul sehr viele solcher harmlosen Bodenbakterien auf, weshalb Tests auf Tuberkulose sehr zuverlässig Tuberkulose-auslösende und harmlose Mykobakterien auseinanderhalten müssen. Daran scheitern viele beim Nashorn angewandte, herkömmliche immunologische Haut- und Bluttests häufig, da sie auch Immunreaktionen anzeigen, die sich nach Euthanasie verdächtiger Tiere nur als mutmaßliche Immunreaktion auf harmlose Mykobakterien herausstellen.
Die Testreihe an sieben Nashörnern aus Europäischen Zoos mit insgesamt 21 Probenentnahmen und Laboranalysen belegte die Überlegenheit der endoskopischen Methode. Die WissenschaftlerInnen konnten ausschließlich DNS der harmlosen Gruppe von Mykobakterien nachweisen. Die Gefahr fälschlicher Diagnosen von Tuberkulose (positive Fehldiagnose) könnte auf diese Weise in Zukunft verringert werden. „Eine Infektion mit dem Tuberkulose-Erreger kann jedoch durch nur eine einzelne Untersuchung nicht zuverlässig ausgeschlossen werden“, so Stefanie Barth vom Nationalen Referenzlabor für Tuberkulose der Rinder am FLI in Jena. Die Wissenschaftler setzen daher in Verdachtsfällen auf wiederholte Tests, in denen die Lunge gespült wird. Eine Garantie, dass Tuberkulose-Erreger immer korrekt erkannt werden, liefere diese Methode noch nicht, aber sie sei einer zuverlässigen Diagnose deutlich näher als bisherige Testverfahren, beispielsweise die Hauttests, an lebenden Nashörnern.
Tuberkulose-Infektionen bei Wildtieren stellen auch für den Menschen sowie für Nutztiere ein Problem dar. In Regionen, in denen Wild- und Nutztiere in Kontakt kommen, ist gegenseitige Ansteckung eine reale Gefahr. Wissenschaftler gehen davon aus, dass Tuberkulose im südlichen Afrika von Rindern auf Büffel übergegangen ist. Die Büffel wiederum geben die Erreger an Raubtiere weiter, deren Beute sie werden. Daher wurde bis heute eine große Zahl an Wildtierspezies – auch vom Aussterben bedrohte Arten – positiv auf Tuberkulose getestet, darunter Löwen, Kudus, Geparden, Hyänen, Leoparden und Nashörner. Tuberkulose ist eine von Tier auf den Menschen übertragbare Krankheit, weshalb die Wildtiermedizin in diesem Fall nicht ausschließlich dem Wohle der Tiere dient.
Originalpublikation:
Hermes R, Saragusty J, Moser I, Barth SA, Holtze S, et al. (2018) Differential detection of tuberculous and non-tuberculous mycobacteria by qPCR in lavage fluids of tuberculosis-suspicious white rhinoceros. PLOS ONE 13(11): e0207365. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0207365

13.12.2018, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Du bist, was du isst: Frühe Urmenschen ernährten sich äußerst flexibel
Sich von dem ernähren, was regional wächst – was heute in Mode ist, war für den Urmenschen alltäglich. WissenschaftlerInnen der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und der Goethe-Universität Frankfurt haben jetzt anhand von fossilem Zahnschmelz herausgefunden, dass die frühen Urmenschenarten Homo rudolfensis und Paranthropus boisei, die vor 2,4 Millionen Jahren in Malawi lebten, überraschend anpassungsfähig waren und ihren Speiseplan gemäß regionaler Ressourcen änderten. Diese Flexibilität hat zu ihrer erfolgreichen Ausbreitung beigetragen. Die neuen Ergebnisse schließen eine bedeutende Wissenslücke, berichtet das Team im Fachblatt „PNAS“.
Wer wissen will, was unsere Vorfahren vor rund 4 bis 1,4 Millionen Jahren aßen, kann auf Daten aus Fossilien-Fundstätten im ostafrikanischen Graben im heutigen Kenia und Äthiopien, und aus Funden in südafrikanischen Höhlen zurückgreifen. Zwischen den beiden Regionen liegen rund 3000 Kilometer; wovon sich die Urmenschen in diesem Teil der ‚Wiege der Menschheit‘ ernährten, ist bislang rätselhaft.
WissenschaftlerInnen der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und der Goethe-Universität Frankfurt, haben nun fossilen Zahnschmelz von drei Homo rudolfensis und Paranthropus boisei-Individuen untersucht, die vor circa 2,4 Millionen Jahren im Zentrum dieser Wissenslücke, dem südlichen Teil des ostafrikanischen Grabensystems an den Ufern des Malawisees, lebten. Zahnschmelz ist die beständigste Substanz von Wirbeltieren. Selbst nach Jahrmillionen lässt sich aus dessen Kohlenstoff und Sauerstoff-Isotopenzusammensetzung rekonstruieren, was das Individuum gegessen hat. Geochemische Analysen ermöglichen es, die aufgenommenen Anteile von Pflanzen mit verschiedenen Photosynthesewegen zu unterscheiden.
„Die von uns untersuchten Homo rudolfensis und Paranthropus boisei haben sich insgesamt zu 60 bis 70 Prozent von sogenannten C3-Photosynthese-Pflanzen ernährt, die innerhalb des Grabensystems vorkamen. Das waren vermutlich vornehmlich Teile von Bäumen, beispielsweise deren Früchte, Blätter und Knollen. Es wurden beträchtlich weniger Pflanzenbestandteile verzehrt, die heute in offenen afrikanischen Savannen dominieren, nämlich Pflanzen die C4-Photosysnthese betreiben. Ein untersuchtes Homo rudolfensis-Individuum hat sogar fast ausschließlich C3-Pflanzenmaterial zu sich genommen“, erklärt die Leiterin der Studie, Dr. Tina Lüdecke, Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum.
Wie das Team rekonstruiert hat, wuchsen im frühen Pleistozän am Malawisee in üppiger Menge Bäume und andere C3-Pflanzen. Im Vergleich zu offeneren Lebensräumen in Ostafrika führte hier ein kühleres und feuchteres Klima zur Ausbreitung von Baumsavannen. Zusätzlich analysierte fossile Zähne von umherziehenden Urpferden und Antilopen belegen, dass in größerer Entfernung vom Malawisee ausreichend C4-Pflanzenmaterial zur Verfügung stand. Doch Homo rudolfensis und Paranthropus boisei zogen es nicht nur wegen des Zugangs zum Wasser vor, in Seenähe zu bleiben, sondern auch um von dessen lokalen Resourcen zu profitieren.
Etwa zeitgleich zu den untersuchten Homo rudolfensis und Paranthropus boisei lebte weiter nördlich im ostafrikanischen Graben Paranthropus aethiopicus. Im Gegensatz zu den Malawisee-Anwohnern nahm er deutlich mehr C4-Pflanzen zu sich. Solche C4-Pflanzen waren in der trockenen Graslandschaft des ostafrikanischen Grabens, in der Paranthropus aethiopicus lebte, eher zur Hand. „Das zeigt uns, dass einige der frühen Urmenschen überraschenderweise schon vor 2,4 Millionen Jahren in der Lage waren, ihre Ernährung auf ihre Umgebung auszurichten“, kommentiert Lüdecke.
Zu diesem Befund passen auch bisherige Auswertungen von Paranthropus- und Homo-Vertretern, die vor 2 Millionen Jahren lebten und die dieses Verhalten fortführten. Wer in den südafrikanischen Wäldern lebte, ernährte sich weiter maßgeblich von C3-Pflanzen. Ihre Verwandten im trockeneren Norden hingegen aßen zunehmend die dort wachsenden C4-Pflanzen, die auch heute noch für viele Bewohner der Erde Hauptnahrungsmittel sind.
„Soweit wir bisher wissen, gab es keine anderen Primaten, die ihre Ernährung so flexibel handhabten. Dass die frühen Urmenschen ihren Speiseplan differenziert an verschiedene Umweltbedingungen anpassen konnten, war daher sicher einer der Schlüssel zum Erfolg auf dem Weg zu Homo sapiens.“, bilanziert PD Dr. Ottmar Kullmer, einer der Co-Autoren der Studie vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum und der Goethe-Universität Frankfurt.
Originalpublikation:
Lüdecke, T. et al. (2018): Dietary versatility of Early Pleistocene hominins. PNAS, doi: 10.1073/pnas.1809439115
https://www.pnas.org/content/early/2018/12/05/1809439115

14.12.2018, Veterinärmedizinische Universität Wien
Fuchs, du hast die Stadt erobert: Bevölkerung hilft bei der Erforschung von Stadtwildtieren
Über 1100 Fuchsbeobachtungen aus der Wiener Bevölkerung analysierte ein Forschungsteam rund um die Wildtierökologin Theresa Walter im Rahmen des Citizen Science Projektes StadtWildTiere (www.stadtwildtiere.at). Gemeinsam konnten darin Forscher der Vetmeduni Vienna und der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) zeigen, dass Füchse bestimmte Grätzel und Umgebungen bevorzugen. Es stellte sich auch heraus, dass die Meldung von Fuchsbeobachtungen mit dem Ausbildungsgrad der Bevölkerung zusammenhing.
Urbane Lebensräume gewinnen immer mehr an Bedeutung für diverse Wildtierarten. So wurden auch Füchse in den letzten Jahren zu erfolgreichen Bewohnern von Stadtgebieten. Für Wien wurde nun erstmals im deutschsprachigen Raum eine Analyse von Fuchsbeobachtungen erstellt. Forschende der Vetmeduni Vienna und der Universität für Bodenkultur (BOKU) Wien sammelten diese zu allen Jahreszeiten über einen Zeitraum von fünf Jahren. Begegnungen mit Füchsen wurden aus allen Wiener Bezirken und zu jeder Tageszeit gemeldet.
„Unser Wissen über das Vorkommen, die Verteilung und den Zusammenhang mit der Landnutzung dieser städtischen Füchse ist jedoch marginal, da viele der bevorzugten Lebensräume auf Privatbesitz liegen und daher für Wissenschafterinnen und Wissenschafter kaum zugänglich sind“, erklärt Theresa Walter vom Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie der Vetmeduni Vienna. Diese Informationslücke konnte nun mit Hilfe eines Citizen-Science Ansatzes, bei dem die Wiener Bevölkerung Fuchsbeobachtungen auch aus Privatgärten meldete, geschlossen werden.
Landnutzung beeinflusst Begegnungen
Städte stellen für Wildtiere ein Mosaik an Landnutzungsklassen wie etwa Parks, Gärten und Straßen dar, die sich oftmals durch ihren Anteil an Grünflächen aber auch hinsichtlich ihrer Nutzung durch Menschen stark unterscheiden. Die Analyse der Beobachtungen zeigte: in Gärten, Gebieten mit geringer Bebauungsdichte, Parks oder auf Plätzen waren die Wahrscheinlichkeiten für die Begegnung mit Füchsen wesentlich höher als in landwirtschaftlichen Gebieten, Industriegebieten oder Wäldern. „Das erscheint auf den ersten Blick widersprüchlich, da Füchse ja auch im Wald oder auf Feldern leben“ erläutert Florian Heigl vom Institut für Zoologie der BOKU Wien. „Es ist allerdings so, dass man einen Fuchs in einem Wald mit starkem Unterwuchs oder in einem Weizenfeld nicht so gut beobachten kann, wie einen Fuchs, der durch die Stadt spaziert.“ Des Weiteren werden Füchse in der Stadt von der Bevölkerung als außergewöhnlicher wahrgenommen, als Beobachtungen im Wienerwald.
Zur Beobachtung gehören immer zwei: Fuchs und Mensch
Da für Beobachtungen immer das Aufeinandertreffen von Wildtier und Mensch notwendig ist, wollten die Forschenden auch die menschliche Seite der Beobachtungen unter die Lupe nehmen. Im Rahmen der Analyse von soziodemographischen Kennzahlen der Wiener Bevölkerung zeigte sich, dass unter anderem der Ausbildungsgrad der Bevölkerung einen Einfluss auf die Meldung von Fuchsbeobachtungen hatte. Umso mehr Menschen mit höherer Ausbildung in einem Bezirk lebten, umso mehr Fuchsbeobachtungen wurden gemeldet. Dieses Ergebnis ist für viele Citizen Science Projekte relevant, vor allem wenn Forschende verstehen wollen, wie Beobachtungsdaten entstehen und welchen räumlichen Einfluss soziodemographische Faktoren auf die Verteilung der analysierten Meldungen haben.
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der Ergebnisse sieht Theresa Walter im städtischen Wildtiermanagement: „Es gibt auch Krankheiten, die von Wildtieren auf Haustiere oder auf den Menschen übertragen werden können. Wenn wir wissen, wo Mensch und Wildtier in der Stadt aufeinandertreffen, können punktgenau Maßnahmen getroffen werden.“
Originalpublikation:
Der Artikel “Fox sightings in a city are related to certain land use classes and sociodemographics: results from a citizen science project” von Theresa Walter, Richard Zink, Gregor Laaha, Johann G. Zaller und Florian Heigl wurde in, BMc Ecology veröffentlicht.
https://bmcecol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12898-018-0207-7

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