Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

18.03.2019, Staatliche Naturwissenschaftliche Sammlungen Bayerns
Eine „neue“ Schlangenart in Bayern – die Alpen-Barrenringelnatter
Forscher der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) haben in der Alpenregion Bayerns eine bisher übersehene Schlangenart entdeckt. Es handelt sich um eine besondere Form der Barrenringelnatter (Natrix helvetica), die bisher nur aus den Südalpen bekannt war und offensichtlich auch im westlichen Österreich (Tirol) weit verbreitet ist. Eine Population dieser genetischen Linie hat nach der letzten Eiszeit anscheinend die Alpen durchquert und bestätigt, dass dieses Gebirgsmassiv für viele Arten keine unüberwindliche Barriere war. Wie weit die Barrenringelnatter in Bayern verbreitet ist und ob sie als gefährdet eingestuft werden muss, müssen zukünftige Untersuchungen zeigen.
Konkrete Hinweise auf die Existenz der Barrenringelnatter (Natrix helvetica) in Bayern ergaben sich bereits im Zuge von Kartierungen des Bayerischen Landesamts für Umwelt, aber erst als Forscher der Zoologischen Staatssammlung München die vorhandenen Indizien gezielt überprüften und Proben für genetische Untersuchungen sammelten, gelang der sichere Nachweis. Anhand mitochondrialer DNA-Sequenzen belegten sie die Existenz der Barrenringelnatter im deutsch-österreichischen Grenzgebiet bei Garmisch-Partenkirchen, an der Isar bei Mittenwald, im Inntal und bei Sachrang. Allerdings fanden sie nicht die im westlichen Deutschland weit verbreitete westliche Barrenringelnatter (Natrix helvetica helvetica), sondern eine bisher nur aus den Südalpen (Norditalien und Südschweiz) bekannte Form, die offensichtlich auch im westlichen Österreich (Tirol) vorkommt. Da die mitochondrialen DNA-Sequenzen der Schlangen vom südlichen und nördlichen Alpenrand fast identisch sind, dürften diese aus Norditalien über Brenner oder Reschenpass und das Inntal bis nach Bayern eingewandert sein.
Die Barrenringelnatter wurde erst 2017 aufgrund von genetischen Untersuchungen als eigenständige Art erkannt. Sie unterscheidet sich von der „normalen“ Ringelnatter oft durch eine dunkle Barrenzeichnung an den Körperseiten und eine andere Kopfzeichnung, bei der die hellen halbmondförmigen Nackenflecken nur schwach ausgeprägt sind oder ganz fehlen. Beide Arten variieren allerdings sehr stark, so dass ihre Eigenständigkeit lange Zeit nicht bemerkt wurde. Alle Ringelnattern sind übrigens völlig ungiftig und beißen fast nie, geben bei Gefahr aber ein stark stinkendes Sekret ab.
„Es ist erstaunlich, dass diese große Schlange so lange übersehen wurde. Wahrscheinlich sind noch weitere Arten unbemerkt über die Alpen bis nach Bayern eingewandert. Genau solche Arten möchten wir nun gezielt suchen“ sagt Frank Glaw, Leiter der Sektion für Amphibien und Reptilien an der Zoologischen Staatssammlung München. Es wartet also noch viel Arbeit auf die Forscher. „Wahrscheinlich ist auch, dass in Bayern weitere, noch unbekannte Vorkommen der Barrenringelnatter existieren. Insbesondere im Allgäu und in Unterfranken ist mit der westlichen Barrenringelnatter (Natrix helvetica helvetica) zu rechnen, die Bayern von Westen über Rhein und Main erreicht haben könnte“, ergänzt ZSM-Mitarbeiter und Ko-Autor Michael Franzen.
Originalpublikation:
Glaw, F., M. Franzen, M. Oefele, G. Hansbauer & C. Kindler (2019): Genetischer Erstnachweis, Verbreitung und südalpine Herkunft der Barrenringelnatter (Natrix helvetica spp.) in Bayern. – Zeitschrift für Feldherpetologie 26: 1-20

19.03.2019, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Ausgeflattert: Zwei Drittel weniger Tagfalter
Senckenberg-Wissenschaftler Thomas Schmitt hat in einem deutsch-polnischen Team die Auswirkungen verschiedener Landnutzungsmodelle auf die Schmetterlingsfauna untersucht. Die Forschenden zeigen, dass es auf Wiesen mit angrenzender intensiver Landwirtschaft nicht einmal die Hälfte der Tagfalterarten gibt, wie auf Flächen in Naturschutzgebieten. Die Zahl der Individuen sinkt sogar auf ein Drittel ab. In ihrer kürzlich im Fachjournal „Insect Conservation and Diversity“ erschienenen Studie unterstreichen die Wissenschaftler*innen die Notwendigkeit einer umweltverträglicheren Landwirtschaft.
Etwa 33.500 Insektenarten sind in Deutschland heimisch – doch ihre Menge nimmt dramatisch ab. Von den 189 aktuell in Deutschland vorkommenden Tagfalterarten stehen 99 Arten auf der Roten Liste, 5 Arten sind bereits ausgestorben, weitere 12 Arten vom Aussterben bedroht. „Es wird davon ausgegangen, dass dieser negative Trend größtenteils durch die Industrialisierung der Landwirtschaft bedingt ist“, erklärt Prof. Dr. Thomas Schmitt, Direktor des Senckenberg Deutschen Entomologischen Institut im brandenburgischen Müncheberg, und fährt fort: „In unserer neuen Studie haben wir überprüft, wie sich die Intensität der landwirtschaftlichen Nutzung konkret auf die Tagfalter-Fauna auswirkt.“
Zu diesem Zweck haben die Forschenden rund um Schmitt auf 21 Wiesenflächen östlich von München das Vorkommen von Tagfalter-Arten erfasst; 17 dieser Areale liegen inmitten von landwirtschaftlich genutzten Flächen, vier in naturnah bewirtschafteten Naturschutzgebieten. „Unsere Ergebnisse zeigen einen klaren Trend: In der Nähe von intensiv bewirtschafteten, regelmäßig gespritzten Feldern ist die Tagfalter-Vielfalt und Anzahl deutlich geringer, als auf Wiesen in der Nähe von wenig bis ungenutzten Flächen“, so der Erstautor der Studie, Prof. Dr. Jan Christian Habel von der Technischen Universität München.
Insgesamt 24 Tagfalter-Arten und 864 Individuen haben die Insektenforscher*innen auf allen Flächen gezählt. „Auf den Wiesen innerhalb der landwirtschaftlich genutzten Felder haben wir im Schnitt 2,7 Tagfalter-Arten pro Besuch gefunden, auf den vier Untersuchungsgebieten innerhalb der beiden Naturschutzgebiete ‚Dietersheimer Brenne’ und ‚Garchinger Heide’ waren es durchschnittlich 6,6 Arten“, ergänzt Prof. Dr. Werner Ulrich von der Copernicus-Universität im polnischen Thorn. Dabei waren es besonders die Spezialisten unter den Faltern, die auf die naturnahen Areale angewiesen sind, „generalistische“, anpassungsfähigere Tiere fanden die Wissenschaftler*innen auch auf den anderen Gründlandparzellen.
„Unsere Studie unterstreicht die negativen Auswirkungen der industrialisierten, konventionellen Landwirtschaft auf die Tagfalter-Vielfalt und zeigt, dass dringend umweltverträglichere Anbaumethoden benötigt werden. Weitere Untersuchungen vor Ort können zudem dabei helfen, einzelne für das Insektensterben verantwortliche Faktoren zu identifizieren und entsprechend entgegenzuwirken“, schließt Schmitt.
Die Natur mit ihrer unendlichen Vielfalt an Lebensformen zu erforschen und zu verstehen, um sie als Lebensgrundlage für zukünftige Generationen erhalten und nachhaltig nutzen zu können – dafür arbeitet die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung seit nunmehr 200 Jahren. Diese integrative „Geobiodiversitätsforschung“ sowie die Vermittlung von Forschung und Wissenschaft sind die Aufgaben Senckenbergs. Drei Naturmuseen in Frankfurt, Görlitz und Dresden zeigen die Vielfalt des Lebens und die Entwicklung der Erde über Jahrmillionen. Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung ist ein Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Das Senckenberg Naturmuseum in Frankfurt am Main wird von der Stadt Frankfurt am Main sowie vielen weiteren Partnern gefördert. Mehr Informationen unter www.senckenberg.de.
Originalpublikation:
Habel, J. C., Ulrich, W. , Biburger, N. , Seibold, S. and Schmitt, T. (2019), Agricultural intensification drives butterfly decline. Insect Conserv Divers. doi:10.1111/icad.12343

19.03.2019, Ludwig-Maximilians-Universität München
Marine Arten – Der unscheinbare faszinierende Seedrache
Erst genetische Analysen haben seine Identität ans Licht gebracht – nun wurde das Scheibentier, der „Hongkong-Seedrache“ Hoilungia hongkongensis, in die Top Ten der neu entdeckten marinen Arten 2018 gewählt.
Scheibentiere sind die einfachsten aller vielzelligen Tiere. Die nur wenige Millimeter großen Lebewesen kommen in allen tropischen und subtropischen Meeren vor und sehen mit ihrem scheibenförmig abgeflachten Körper weltweit völlig identisch aus. Deshalb hatten sie bis 2018 eine exklusive Stellung im Tierreich: Sie galten als einziger Tierstamm, dem nur eine einzige Art – Trichoplax adhaerens – angehört. Genetische Analysen eines Teams um Professor Gert Wörheide vom Department für Geo- und Umweltwissenschaften und dem GeoBio-Center der LMU zeigten jedoch so große genetische Unterschiede zwischen dieser Art und einer Scheibentier-Linie aus Hongkong, dass die Wissenschaftler die fernöstlichen Exemplare nicht nur einer neuen Art, sondern sogar einer ganz neuen Gattung zuordneten.
„Diese Definition einer neuen Spezies rein durch vergleichende Genomik ist ein Novum in der Systematik von Tieren“, sagt Michael Eitel, Erstautor der Artbeschreibung. „Wir vermuten, dass manche Scheibentiere einen evolutiven Sonderweg eingeschlagen haben, bei dem sich die Artbildung ausschließlich in genetischen Unterschieden manifestiert, ohne dass es zu charakteristischen Unterschieden im Körperbau kommt.“ Die neue Art tauften die Wissenschaftler Hoilungia hongkongensis, was übersetzt „Hongkong-Seedrache“ bedeutet – eine Anspielung darauf, dass Scheibentiere ihre Körperform verändern können wie der Drachenkönig der chinesischen Mythologie. Experten der Datenbank World Register of Marine Species (WoRMS) haben Hoilungia hongkongensis nun in die Top Ten der faszinierendsten neu entdeckten marinen Arten des letzten Jahres gewählt.
Die Online-Datenbank WoRMS ist ein globales Informationssystem für Meeres-Arten, das von einer internationalen Gruppe von Experten geführt wird. Die 2007 gegründete Datenbank ist frei zugänglich und umfasst heute mehr als 240.000 gültige Artnamen.

20.03.2019, Dachverband Deutscher Avifaunisten
Zwergschwäne 2018 mit durchschnittlichem Bruterfolg
Einen Anteil von 10,6 % Jungvögeln ergab die bundesweite Erfassung des Jungvogelanteils beim Zwergschwan um den 15./16. Dezember 2018. Nach dem sehr geringen Jungvogelanteil im Vorjahr (4,2 %) wurde damit ‒ bezogen auf die letzten Jahre ‒ wieder ein durchschnittlicher Bruterfolg erreicht. Auf Populationsebene lag der Jungvogelanteil bei 8,7 % in einer Stichprobe von rund 9.000 Vögeln.
Wie schon in den Vorjahren war der Jungvogelanteil 2018 in Deutschland (10,6 %) höher als unter den in Nordwesteuropa überwinternden Zwergschwänen insgesamt (8,7 %). Das ist bemerkenswert, denn Deutschland bildet derzeit die östliche Grenze des Kernüberwinterungsgebietes. Hier ist es durchschnittlich kälter als in den Niederlanden oder England. Erwarten würde man eher, dass Altvögel mit Jungen diese in die milderen Überwinterungsgebiete weiter westlich führen. Allerdings gab es Dezember 2018 bemerkenswerte Unterschiede innerhalb Deutschlands, die diese Annahme unterstützen: Während in Schleswig-Holstein 8,6 % Jungvögel ermittelt wurden (n = 1.178), waren es in Niedersachsen 11,8 % (n = 1.930).
Für 104 Familien konnte die Anzahl an Jungvögeln ermittelt werden. Die meisten erfolgreichen Altvögel hatten einen oder zwei Jungvögel „im Schlepptau“. Im Gegensatz zum Vorjahr konnten auch Familien mit vier Jungen am Zählwochenende beobachtet werden. Die durchschnittliche Jungenanzahl je Familie lag bei 1,8 Jungvögeln (2016: 2,2 Juv./Fam.).
Seit 2011 beteiligt sich der DDA aufgrund des steigenden Rastbestandes im Frühwinter an der systematischen Erfassung des jährlichen Bruterfolgs der in Nordwesteuropa überwinternden Zwergschwäne. 3.577 Individuen wurden in Deutschland nach Alter differenziert. Dank des gut etablierten Netzwerks ehrenamtlicher Zählerinnen und Zähler dürfte ein großer Teil des anwesenden Rastbestandes erfasst worden sein. Basierend auf der Verbreitung zu dieser Jahreszeit in den vergangenen Jahren hielten sich Mitte Dezember 2018 mindestens 3.800 Individuen bei uns auf.

22.03.2019, Friedrich-Schiller-Universität Jena
Salamander kauen mit dem Gaumen
Forschungsteam der Universitäten Jena und Massachusetts entdeckt urtümliches Kauverhalten bei Schwanzlurchen
„Triturus carnifex“ frisst alles, was er überwältigen kann. Auf seiner Speisekarte stehen Regenwürmer, Mückenlarven und Wasserflöhe, aber auch Schnecken, kleine Fische und sogar die eigenen Nachkommen. „Triturus carnifex“ – zu deutsch Alpen-Kammmolch oder Italienischer Kammmolch – ist ein Schwanzlurch und gehört zu den Echten Salamandern. Ein Forschungsteam um Dr. Egon Heiss von der Universität Jena hat jetzt das Kauverhalten des Molchs untersucht und dabei Erstaunliches festgestellt.
„Laut Lehrbuch verschlucken Amphibien ihre Beute unzerkaut, diese Ansicht konnten wir widerlegen“, sagt Dr. Egon Heiss. Gemeinsam mit dem Doktoranden Daniel Schwarz und Dr. Nicolai Konow von der University of Massachusetts konnte Heiss jetzt belegen, dass die Kammmolche ihre Beute tatsächlich kauen, jedoch anders als die meisten landlebenden Wirbeltiere. Ihre Ergebnisse haben die Forscher jetzt in der Fachzeitschrift „Journal of Experimental Biology“ veröffentlicht (doi: 10.1242/jeb.189886).
Gaumenzähne töten die Beute
„Diese Salamander nutzen ihre sogenannte Gaumenbezahnung, um die Beute zu töten und gleichzeitig aufzubrechen“, sagt Egon Heiss. Das heißt, die Kieferbezahnung dient vor allem dazu, die Beute zu fangen bzw. festzuhalten. Mit Hilfe der Zunge werden die Beutetiere dann rhythmisch gegen den Gaumen gerieben. Dort befinden sich sehr scharfe Zähne, die etwa 0,5 bis einen Millimeter lang sind und ständig nachwachsen. Diese Zähne reißen beispielsweise die extrem zähe Kutikula von Fliegenmaden auf: „Dadurch werden die Beutetiere getötet und gleichzeitig können Verdauungssekrete besser angreifen“, sagt Dr. Heiss. Für den Molch zugleich eine Lebensversicherung: Manche Insektenlarven haben so starke Beißwerkzeuge, dass sie sich damit durch den Leib des Jägers bohren könnten. Den ersten Anstoß für das verblüffende Forschungsergebnis gaben Beobachtungen von Nicolai Konow und Egon Heiss während eines Forschungsaufenthaltes in Antwerpen. Die Biologen beobachteten einen Molch bei der Nahrungsaufnahme und wunderten sich über dessen Kopf-, Kiefer- und Zungenbewegungen, nachdem er eine Beute aufgenommen hatte. „Der Molch schien tatsächlich zu kauen“, sagt Dr. Heiss. Klarheit brachte dann die Röntgenvideoanlage am Institut für Zoologie und Evolutionsforschung der Universität Jena.
Salamander kauen wie urtümliche Landwirbeltiere
Das Kauverhalten der Molche wirft die Frage auf, wie es sich mit Blick auf die Evolution erklären lässt. „Wir können davon ausgehen, dass echte Gaumenzähne beim gemeinsamen Vorfahren von Reptilien und Säugetieren vorhanden waren und wir vermuten, dass der Zunge-gegen-Gaumen-Kaumechanismus, wie wir ihn bei Molchen fanden, sehr ursprünglich für Landwirbeltiere ist“, sagt Heiss. Tatsächlich finden sich sehr ähnliche Kaumechanismen bei ursprünglichen Säugetieren wie Ameisenigel und Schnabeltier, aber auch bei Seekühen; auch wenn diese Tiere die Gaumenzähne mit rauen Keratinstrukturen ersetzt haben, reibt die Zunge immer noch die Nahrung gegen den Gaumen.
Die Zunge entstand mit dem Landgang der Wirbeltiere
In evolutionärer Hinsicht kam mit der Eroberung des Landes buchstäblich Bewegung in den Kauapparat der Tiere. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Zunge, die sich erst mit dem Landgang der Wirbeltiere entwickelte. Sie ermöglicht überhaupt erst das Kauen, indem sie die Nahrung an die richtige Stelle transportiert. „Bei Fischen hilft hier die Wasserströmung“, so Egon Heiss. Ähnlich ist das bei Amphibienlarven und entsprechend wandelt sich der Kiemenapparat von Amphibien im Zuge der Metamorphose zu einem Zungenapparat, wenn die Larven das Wasser verlassen.
Die nun vorgestellten Ergebnisse sind erste Resultate des Forschungsprojekts „Form, Funktion und Evolution der Nahrungsmanipulation bei Urodela“, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird und Anfang 2017 gestartet wurde. Das Projekt läuft noch bis Ende 2019 und vielleicht lässt sich „Triturus carnifex“ bis dahin noch weitere Geheimnisse entlocken.
Originalpublikation:
Heiss, E., Schwarz, D., and Konow, N. (2019): Chewing or not? Intraoral food processing in a salamndrid newt. J. Exp. Biol. 222, doi: 10.1242/jeb.189886, http://jeb.biologists.org/content/222/6/jeb189886

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