Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

03.06.2019, Universität Zürich
Väter verhelfen zu grösseren Gehirnen
Säugetierarten sind umso intelligenter, je grösser ihr Gehirn ist. Ein grosses Hirn auszubilden, benötigt aber sehr viel Energie. Um ihre Jungen zu versorgen, sind Weibchen vieler grosshirniger Tierarten daher auf die Hilfe anderer Gruppenmitglieder angewiesen. Forschende der Universität Zürich zeigen nun, dass speziell jene Tierarten grössere Gehirne entwickeln, bei denen die Väter die Mütter unterstützen. Denn nur sie helfen zuverlässig.
Je grösser das Gehirn im Verhältnis zur Körpergrösse ist, desto intelligenter ist ein Lebewesen. Säugetierarten mit grossen Gehirnen sind somit klüger als solche mit kleinen. Ein grosses Hirn auszubilden, hat aber seinen Preis: So verbraucht ein Säugling rund zwei Drittel seiner Energie ausschliesslich zur Versorgung des Hirns. Diese grosse Energiemenge muss in Form von Milch und später via Nahrung permanent zur Verfügung stehen. Allein können die Weibchen von vielen grosshirnigen Tierarten die Energiekosten für die Aufzucht der Jungen nicht bewältigen – sie sind auf zusätzliche Hilfe angewiesen.
Väter helfen zuverlässig
Bisher ging man davon aus, dass es nebensächlich ist, ob der Vater oder andere Gruppenmitglieder die Mutter bei der Versorgung des Nachwuchses unterstützen. Dass es sehr wohl eine Rolle spielt, wer der Mutter hilft, zeigen nun erstmals Sandra Heldstab und ihre Kollegen Karin Isler, Judith Burkart und Carel van Schaik vom Anthropologischen Institut der Universität Zürich. Insbesondere Tierarten mit väterlicher Jungenfürsorge können sich ein grösseres Hirn leisten. Die Hilfe anderer Gruppenmitglieder ist viel weniger wichtig für die Evolution eines grossen Gehirns. In ihrer Studie haben die Forschenden die Hirngrössen sowie den Umfang und die Häufigkeit der väterlichen Hilfe und jener anderer Gruppenmitglieder von rund 480 Säugetierarten miteinander verglichen.
«Väter helfen bei der Jungenaufzucht konstant und zuverlässig, während die Unterstützung von anderen Gruppenmitgliedern wie etwa älteren Geschwistern viel weniger verlässlich ist», erklärt Evolutionsbiologin Heldstab. Beispielsweise bei Wildhunden und Wölfen – zwei Säugetierarten mit grossen Gehirnen – helfen die älteren Geschwister häufig weniger und schauen zuerst für sich selber, wenn die Nahrung knapp wird. Teilweise stehlen sie sogar die Beute, die das Elternpaar dem Nachwuchs bringt. Der Vater hingegen steigert sogar noch seine Hilfsbereitschaft gegenüber den Jungen, wenn sich die Umweltbedingungen verschlechtern.
Grössere Gehirne oder mehr Jungtiere
Bei anderen Arten wie etwa Erdmännchen und Präriewühlmäusen wandern die älteren Geschwister oft in eine andere Gruppe ab, sobald sie geschlechtsreif werden, und stehen – im Gegensatz zum Vater – der Mutter als Helfer nicht mehr zur Verfügung. Zudem ist die Qualität der väterlichen Hilfe meist besser als jene von anderen Gruppenmitgliedern, die oft jung und unerfahren sind. «Ein Weibchen kann sich Nachwuchs mit grossen Hirnen nur leisten, wenn es sich auf die Hilfe verlassen kann. Und das ist nur beim Vater der Fall», sagt Heldstab.
Ist die Unterstützung, die das Weibchen für die Aufzucht der Jungen bekommt, unbeständig, schlägt die Evolution einen alternativen Weg ein. Bei diesen Säugetierarten – z.B. bei Löwen oder roten Varis – gebären die Mütter nicht wenige Jungtiere mit grossen, sondern viele mit kleinen Gehirnen. Gibt es viel Hilfe bei der Jungenfürsorge, überlebt der gesamte Nachwuchs. Erfährt das Weibchen wenig Unterstützung, sterben ein paar der Jungtiere. So stellt die Evolution sicher, dass auch bei wenig Hilfe ein Teil der Jungtiere überlebt, und das Weibchen nicht unnötig Energie in ein Junges mit grossem Hirn steckt, das bei unzuverlässigen Helfern stirbt. Die Studie zeigt einmal mehr, dass nur eine stabile und zuverlässige Energieversorgung – etwa durch väterliche Hilfe – im Verlauf der Evolution ein grosses Hirn ermöglicht.
Menschen sind die Ausnahme
Menschen sind in dieser Hinsicht einzigartig: Nicht nur die väterliche Unterstützung, sondern auch die Hilfe von anderen Verwandten und nicht Verwandten ist bei der Kinderbetreuung sehr zuverlässig. Dieser Umstand erlaubte es dem Menschen, das im Verhältnis zur Körpergrösse grösste Gehirn im gesamten Tierreich zu entwickeln und dennoch die Zeitspanne zwischen Geburten im Vergleich mit unseren nächsten Verwandten, den Menschenaffen, massiv zu verkürzen. «Bei Säugetieren ist nur auf die Hilfe der Väter Verlass. Wir Menschen können uns glücklicherweise auch auf die Hilfe anderer verlassen», sagt Sandra Heldstab.
Originalpublikation:
Sandra A. Heldstab, Karin Isler, Judith M. Burkart, Carel P. van Schaik. Allomaternal care, brains and fertility in mammals: who cares matters. Behavioural Ecology and Sociobiology. May 30, 2019. DOI: https://link.springer.com/article/10.1007/s00265-019-2684-x

03.06.2019, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
Flussfische vertragen keinen starken Schiffsverkehr
Deutschland ist einer der wichtigsten Märkte für den Güterverkehr per Schiff. Hinzu kommt eine wachsende, aber kaum regulierte Freizeitschifffahrt. Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) haben erforscht, wie sich dieser Schiffs- und Bootsverkehr auf die Fischgemeinschaften in sechs großen europäischen Flüssen auswirkt. Sie analysierten dafür fast 400 Befischungen an 88 verschiedenen Stellen. Das Ergebnis: Starker Schiffsverkehr verringert die Anzahl an Fischen deutlich. Die Forscher empfehlen, diese Ergebnisse auch im Bundesprogramm „Blaues Band Deutschland“ zu berücksichtigen, zu dem heute die 3. Statuskonferenz in Berlin stattfindet.
Deutschland ist mit rund 7.500 Kilometern an Wasserstraßen einer der wichtigsten europäischen Standorte für die Binnenschifffahrt. Auf zu Wasserstraßen ausgebauten Flüssen und Seen fahren neben Transportschiffen auch Sportboote und Personenschiffe. Der Markt für die Freizeit -und Erholungsschifffahrt wächst stetig. Ein weiterer Trend geht zu stärkeren Motorisierungen und höheren Transportkapazitäten.
Blaues Band fördert Wassertourismus und gefährdet dabei Fischpopulationen:
Im Rahmen des Bundesprogramms Blaues Band Deutschland, sollen Schifffahrtsstraßen von geringer verkehrlicher Bedeutung ökologisch aufgewertet und parallel auch verstärkt touristisch entwickelt werden. Bis spätestens 2050 sollen diese Wasserstraßen einerseits europäische Umweltziele erfüllen und andererseits die regionale Wirtschaft stärken – auch durch eine Förderung des Wassertourismus auf diesen Gewässern. Die ökologischen Auswirkungen eines regen Schiffs- und Bootsverkehrs auf Fischgemeinschaften in diesen Flüssen waren bisher jedoch eher unzureichend erforscht.
Wissenschaftler des IGB haben deshalb untersucht, wie sich der Schiffsverkehr auf unterschiedliche Fischgemeinschaften in sechs großen europäischen Flüssen auswirkt. Sie analysierten insgesamt fast 400 Probebefischungen an 88 Stellen. Mit Hilfe mathematischer Modelle arbeiteten sie heraus, wie stark Fischgemeinschaften abhängig vom Schiffstyp (Frachtschiff, Passagierdampfer oder Sportboot) oder abhängig von Schiffsfrequenz, transportierter Fracht, Schiffsgröße oder Anzahl der Leerfahrten beeinflusst und gefährdet werden.
Viel zu wenige Fischarten im Rhein – auch eine Folge des Schiffsverkehrs:
Der Rhein ist der am meisten befahrene Fluss der Welt. Er trägt rund zwei Drittel der in Europa mit Schiffen transportierten Frachtmenge, nämlich 200 Millionen Tonnen Güter pro Jahr. Täglich fahren hier 264 Frachtschiffe. Zum Vergleich: Auf der Oder fahren im Durchschnitt nur 15 Frachtschiffe pro Tag, die insgesamt 500.000 Tonnen Güter pro Jahr transportieren.
„Der Unterschied im Schiffsverkehr schlägt sich auf die Artenvielfalt nieder. Unsere Analysen bestätigten für den Rhein unterdurchschnittlich wenige Fischarten, für die Oder dagegen überdurchschnittlich viele“, erläutert der Erstautor der Studie, Dr. Petr Zajicek, die Ergebnisse.
Frachtschiffe schaden vor allem durch ihren Tiefgang, Freizeitboote durch starke Sekundärwellen:
Frachtschiffe mit voller Ladung haben den größten Tiefgang und damit potenziell einen besonders negativen Einfluss auf die Artenvielfalt in einem Fluss. Je schneller sie fahren, desto stärker wirken die physikalischen Kräfte einer Vorbeifahrt: Bug- und Heckwellen führen zu „Absunk“ und Rückströmung. Beides zusammen beeinträchtigt Fische und andere Wasserlebewesen in ihren Lebensräumen. Passagierdampfer und Sportboote haben spezifische ökologische Wirkungen: Diese Bootstypen fahren im Vergleich zu Frachtschiffen besonders schnell und erzeugen dadurch starke Sekundärwellen, die sich nahezu ungebremst im Gewässer ausbreiten und die Fischgemeinschaft noch in weit entfernten Uferzonen schädigen können. Alle Schiffstypen führen dazu, dass die Anzahl der Fische mit zunehmender Schiffsfrequenz sinkt. Dieser Effekt lässt sich beispielsweise bereits ab einer durchschnittlichen Vorbeifahrt von acht Frachtschiffen pro Tag nachweisen. Besonders empfindlich reagieren Fischarten, die auf Kies-Laichplätze und flache Uferzonen angewiesen sind.
Forscher befürchten beschleunigten Rückgang der Biodiversität:
Studienleiter und IGB-Forscher Dr. Christian Wolter kommentiert die Ergebnisse der Studie im Hinblick auf das Bundesprogramm Blaues Band Deutschland: „Ohne die Revitalisierung flusstypischer Lebensräume wird die geplante touristische Entwicklung der Nebenwasserstraßen den Biodiversitätsverlust in unseren Flüssen eher beschleunigen als stoppen. Deshalb sollten nicht Wachstumserwartungen neuer Nutzungen, sondern ökologische Entwicklungspotenziale die Zielsetzungen künftiger Entwicklungsprogramme wie die des Blauen Bandes bestimmen. Eine ökologisch intakte, artenreiche und vielfältige Flusslandschaft wird mit Sicherheit neue und nachhaltige Nutzungspotenziale erschließen.“
Originalpublikation:
Petr Zajicek; Christian Wolter: The effects of recreational and commercial navigation on fish assemblages in large rivers; Science of the Total Environment. – 646(2019), S. 1304-1314. https://doi.org/10.1016

04.06.2019, NABU
Stunde der Gartenvögel mit Rekord-Beteiligung
Teilnehmerzahl mit über 76.000 auf Höhenflug
Insektenfresser im Sinkflug
Die „Stunde der Gartenvögel“ auf steilem Höhenflug: Mit über 76.000 Teilnehmern erreicht Deutschlands größte wissenschaftliche Mitmach-Aktion eine Rekord-Beteiligung. Aus über 51.000 Gärten wurden dem NABU und seinem bayerischen Partner, dem Landesbund für Vogelschutz (LBV) über 1,6 Millionen Vögel gemeldet. Das Endergebnis der Zählung liegt nun vor.
„So viele Vogelfreunde wie noch nie haben mitgemacht – ein Drittel mehr als im vergangenen Jahr. Wir freuen uns sehr über das riesige Interesse an der heimischen Vogelwelt“, so NABU-Bundesgeschäftsführer Leif Miller. „Die Rekord-Beteiligung zeigt, wie sehr das Thema Artenschutz bewegt. Die Menschen sind aufgerüttelt und wollen, dass endlich mehr getan wird, um das verheerende Artensterben zu stoppen.“
Auch bei den Gartenvögeln, denen es immer noch viel besser geht als den Feldvögeln, macht sich offensichtlich der Insektenschwund bemerkbar. Während sich insgesamt bei den Gartenvögeln Zu- und Abnahmen die Waage halten, gibt es bei den reinen Insektenfressern in den Gärten keine Gewinner: Von den neun häufigsten Insektenfresser-Arten nehmen sechs deutlich ab, nur drei können ihre Bestände halten. Besonders dramatisch sind die anhaltenden Rückgänge seit Beginn der Stunde der Gartenvögel im Jahr 2005 bei Mauersegler mit minus sieben Prozent pro Jahr, Mehlschwalbe mit minus fünf Prozent pro Jahr und Hausrotschwanz mit einem Minus von vier Prozent pro Jahr. Auch Mönchsgrasmücke, Zaunkönig und Zilpzalp nehmen in den Gärten deutlich ab.
Deutschlandweit wurden in diesem Jahr pro Garten im Schnitt 32 Vögel gesichtet. Damit liegt dieses Endergebnis sechs Prozent unter dem langjährigen Durchschnitt. Einen deutlichen Abwärtstrend der Gesamtzahl an Gartenvögeln kann man jedoch bisher nicht feststellen. Pro Garten konnten innerhalb der Zählstunde durchschnittlich 11 Vogelarten entdeckt werden. Dieser Wert liegt im Bereich des langjährigen Mittels.
Gute Nachrichten gibt es bei den Spatzen: Der Haussperling kann ein Plus von sieben Prozent verbuchen und liegt mit seinem bisher besten Ergebnis von durchschnittlich 5,34 Exemplaren pro Garten unangefochten an der Spitze der häufigsten Gartenvögel. Auch sein Cousin, der Feldsperling gewann acht Prozent gegenüber dem Vorjahr und zeigt damit wie der Haussperling einen langjährig deutlich steigenden Bestand. Nach den jahrzehntelangen Rückgängen beider Arten, die dazu geführt hatten, dass sie auf der Vorwarnliste der Roten Liste gelandet waren, ist das sehr erfreulich. „Beide Arten haben offenbar vom warmen, trockenen Sommer 2018 profitiert“, so NABU-Vogelschutzexperte Marius Adrion.
Außer für die Insektenfresser gibt es schlechte Nachrichten für die Amsel, immer noch Nummer zwei der häufigsten Gartenvögel: Die Amsel setzt ihren steten Negativ-Trend weiter fort und erreicht mit 2,96 Vögeln pro Garten ihr bisher schlechtestes Ergebnis – elf Prozent weniger als im Vorjahr. Der Rückgang ist besonders in den Gebieten stark, in denen das tödliche Usutu-Virus im vergangenen Jahr erstmals nachgewiesen wurde. „Das zeigt, dass der Rückgang der Amselpopulation auch mit dem Auftreten von Usutu zusammenhängt“, so Adrion.
Wer Amsel, Drossel, Fink und Star helfen möchte, der sollte seinen Garten oder Balkon vogelfreundlichen gestalten. Tipps dazu gibt es unter www.NABU.de/balkon und www.NABU.de/vogelgarten.

04.06.2019; Universität Bern
Kombination von Insektengift und Milben schwächt Honigbienen
Forschende des Instituts für Bienengesundheit der Universität Bern und des internationalen Honigbienen-Forschungsnetzwerkes COLOSS haben entdeckt, dass ein Zusammenwirken zwischen der Milbe Varroa destructor und Pflanzenschutzmitteln (Neonikotinoiden) die Lebensdauer von Honigbienen beeinträchtigt. Die Forschenden plädieren für eine nachhaltigere Landwirtschaft und Imkerei.
Die Westliche Honigbiene, Apis mellifera, ist der mit Abstand wichtigste von Menschen gehaltene Bestäuber weltweit. In den vergangenen Jahren kam es global zu hohen Verlusten von Honigbienenvölkern. Es wird seit Längerem vermutet, dass ein Zusammenwirken von verschiedenen Stressfaktoren hinter diesen Verlusten steht.
Nun weisen Forschende des Instituts für Bienengesundheit der Universität Bern und Agroscope in Zusammenarbeit mit dem internationalen Honigbienen-Forschungsnetzwerk COLOSS und den Universitäten von Auburn (USA) und Chiang Mai (Thailand) nach, dass es einen bislang unbekannten Mechanismus gibt, der diese erhöhten Verluste an Honigbienenvölkern weltweit erklären kann. Die Ergebnisse wurden in «Scientific Reports» publiziert, dem Open Access-Journal von «Nature».
Eine ungute Kombination
Zwei Stressfaktoren, die einen erheblichen Einfluss auf die Gesundheit von Honigbienen haben, sind Insektizide und die nahezu überall vorkommende Milbe V. destructor. Diese Milbe stammt ursprünglich aus Asien, wo sie die Östliche Honigbiene, Apis cerana, befällt. Nach einem Wirtswechsel auf die Westliche Honigbiene A. mellifera wurde sie weltweit zu deren gefährlichster biotischer Bedrohung. Der negative Effekt von weit verbreiteten Insektiziden, speziell den Neonikotinoiden, ist ebenfalls bereits bekannt. Bislang existierten jedoch noch keine Daten, welche ein solches Zusammenwirken zwischen diesen beiden Faktoren aufzeigen konnten.
In den untersuchten Honigbienen-Kolonien hatte die Behandlung der experimentellen Arbeiterinnen mit zwei ausgewählten Neonikotinoiden keinen Einfluss auf Gewicht und Langlebigkeit. Sobald allerdings ein Befall mit der Milbe Varroa destructor hinzukam, konnte ein schädliches synergistisches Zusammenwirken der beiden Stressfaktoren nachgewiesen werden. Davon waren besonders die langlebigen Winterhonigbienen betroffen, die im Herbst geboren werden, um das Überleben der Kolonie im Winter zu sichern. Der negative «Kombi-Effekt» führte nicht nur zu einer kürzeren Lebensdauer der Winterbienen-Arbeiterinnen, sondern auch zu einer reduzierten Körpergrösse. Die Körpergrösse ist ein wichtiger Faktor für die Leistungsfähigkeit der Winterbienen. Davon hängt unter anderem ab, wie gut sie ihre Körpertemperatur gegen die Kälte verteidigen können.
Für schonendere Mittel
«Imkerinnen und Imker in vielen Regionen dieser Welt sind von viel zu hohen Völkerverlusten betroffen», sagt Prof. Peter Neumann vom Institut für Bienengesundheit der Universität Bern, Co-Autor der Studie und Präsident des COLOSS-Netzwerkes. Für die Forschenden sind mit dem Nachweis eines solchen Zusammenwirkens zwischen Insektiziden und Milben entsprechende nachhaltige Lösungen in der Landwirtschaft und Imkerei zum Schutz der Honigbienenvölker von zentraler Bedeutung. «Ein reduzierter Einsatz von Insektiziden sowie eine verbesserte Kontrolle der Milbe Varroa destructor sind dringend erforderlich», sagt Dr. Lars Straub, Erstautor und Post-Doktorand am Institut für Bienengesundheit.
Die Studie wurde finanziell unterstützt vom Bundesamt für Umwelt, Agroscope, der Stiftung Vinetum, der Stiftung ETH Global, der Chiang Mai University, dem USDA National Institute of Food and Agriculture und dem Schweizerischen Nationalfonds SNF. Sie wurde durchgeführt von Forschenden der Universität Bern (Institut für Bienengesundheit und Institut für Veterinary Public Health), Agroscope (Schweizer Institut für Bienenforschung), der Auburn University, der Chiang Mai University und der Mae Fah Luang University.
Originalpublikation:
Lars Straub, Geoffrey R. Williams, Beatriz Vidondo, Kitiphong Khongphinitbunjong, Gina Retschnig, Annette Schneeberger, Panuwan Chantawannakul, Vincent Dietemann & Peter Neumann: Neonicotinoids and ectoparasitic mites synergistically impact honeybees. Nature Scientific Reports, 4. Juni 2019, https://doi.org/10.1038/s41598-019-44207-1

05.06.2019, Deutsche Wildtier Stiftung
Ein Rezept für den Bienenschutz: Küchenkräuter
Küchenkräuter sind ein doppelter Gewinn: Borretsch, Liebstöckel und Oregano bringen gesunden Geschmack auf den Tisch – und sie ziehen Bestäuber wie Wildbienen und andere Insekten magisch an. Pflanzen Sie eine Bienenweide auf dem Balkon oder in Ihrem Garten. Heimische Doldenblütler wie Dill, Liebstöckel, Kerbel, Bohnenkraut und Petersilie sorgen für Vitamine und kulinarische Raffinesse, mediterrane Kräuter wie Rosmarin, Thymian, Oregano, Basilikum und Salbei schmecken nach Urlaub im Süden – und auch Hummeln, Sand- und Mauerbienen lassen sich nicht lange bitten und kommen zum süßen Nektar-Mahl!
„Borretsch, der Geheimtipp aus dem Kräuterbeet, besticht nicht nur durch seine auffälligen sternförmigen und blauen Blüten, er sät sich zudem selber aus und ist darum auch für Gärtner ohne grünen Daumen geeignet“, sagt Eva Goris, Pressesprecherin der Deutschen Wildtier Stiftung. „Vor allem der duftende Nektar, den die Küchenkräuter haben, lockt Wildbienen an“, so Goris weiter. Die süße Flüssigkeit, die von den Pflanzen produziert wird, enthält verschiedene Zuckerarten wie Saccharose, Glucose und Fructose: ein idealer Energy-Drink für Insekten. Der pudrige, mehlartige Pollen, der sich auf den Staubgefäßen einer Pflanze bildet, liefert das notwendige Eiweiß als Nahrung für die Wildbienen-Brut. „Wenn die Küchenkräuter blühen, ernten Sie einfach einen Teil für die kulinarischen Genüsse und lassen Sie einen anderen Teil einfach im Beet stehen: Dann finden Wildbienen & Co ein nahrhaftes Blüten-Buffet vor.“
Gartenwettbewerb – wer hat den schönsten Naturgarten? Kleingärtner, die ihren Garten naturnah gestalten und damit viel für den Artenschutz und die Pflanzenvielfalt in Städten tun, werden jetzt vom Landesbund der Gartenfreunde, der Deutschen Wildtier Stiftung und dem NaturGarten e.V. mit einem Prüfsiegel ausgezeichnet. Die schönsten Gärten werden in der Fachzeitschrift „Der Gartenfreund“ gezeigt. Noch bis zum 10. Juni 2019 können Bewerbungen eingesandt werden – alle Teilnahmevoraussetzungen finden Sie hier: https://www.gartenfreunde-hh.de/vereine/ausgezeichnete-vielfalt/

06.06.2019, WWF World Wide Fund For Nature
Aus den Wäldern ins Rampenlicht Internationaler Tag des Luchses am 11. Juni
Derzeit gibt es hierzulande gerade einmal 85 erwachsene Luchse in freier Wildbahn. Die Tierart ist in Deutschland damit weiterhin vom Aussterben bedroht. Das erklärt die Naturschutzorganisation WWF anlässlich des Internationalen Tag des Luchses am 11. Juni. Zu den Hauptgefährdungsursachen der streng geschützten Katzen gehören laut WWF die Zerschneidung der Lebensräume durch Straßen oder illegale Tötungen aufgrund mangelnder Akzeptanz. Zudem seien ein grenzenloser Schutz und damit eine länderübergreifende Luchsstrategie notwendig, um den sich erst langsam erholenden Bestand in Europa dauerhaft zu stabilisieren.
„Luchse gehören ebenso in unsere Natur wie der Rothirsch, das Eichhörnchen und der Schwarzstorch. Nachdem sie lange Zeit aus unseren Wäldern verdrängt wurden, haben wir nun die Chance, sie bei der Rückkehr in ihre ursprünglichen Lebensräume zu begleiten“, sagt Moritz Klose, Wildtierexperte beim WWF Deutschland.
Der Aktionstag am 11. Juni wurde im Rahmen des grenzübergreifenden Luchsprojektes 3Lynx gemeinsam mit über zehn Partnern in Deutschland, Tschechien, Österreich, Italien und Slowenien ins Leben gerufen. Mit zahlreichen Aktionen rund um den internationalen Luchstag – von Ausstellungen, Vorträgen, Infoveranstaltungen für Schulklassen, Führungen über Veranstaltungen für Familien – machen die Projektpartner gemeinsam auf die streng geschützte, heimliche Katze in unseren Wäldern aufmerksam. Mehr zum Tag des Luchses und zum 3Lynx Projekt unter https://www.wwf.de/Luchs.
Zum internationalen Tag des Luchses am 11.06. veranstalten die Projektmitarbeiter von 3Lynx zusammen mit der Kreisgruppe Cham des Landesbundes für Vogelschutz in Bayern e.V. im LBV-Zentrum „Mensch und Natur“ in Nößwartling bei Arnschwang ein regionales Treffen für alle, die sich für die heimischen Katzen und deren Schutz interessieren und einsetzen. Das Angebot richtet sich in diesem Jahr insbesondere auch an Kinder und Familien.
Über das Projekt 3Lynx
Große Beutegreifer wie der Luchs kennen keine Landesgrenzen, sie brauchen transnationale Projekte wie 3Lynx. Im Rahmen des internationalen Projekts setzen sich Bayern, Tschechien und Österreich gemeinsam für den Schutz und Erhalt des Luchses ein. Der Austausch mit den unterschiedlichen Interessengruppen steht neben dem Luchs-Monitoring und der Entwicklung von populationsübergreifenden Managementstrategien im Fokus des Projekts. Die Projektpartner auf deutscher Seite sind das Bayerische Landesamt für Umwelt und der WWF Deutschland. Das Projekt 3Lynx wird zum größten Teil durch das Programm Interreg Central EUROPE finanziert, das die grenzübergreifende Zusammenarbeit zentraleuropäischer Länder zu unterschiedlichen Schwerpunktthemen fördert. Dank der engen Zusammenarbeit erhalten die Experten einen umfassenden Überblick über die Verbreitung dieser mobilen, nachtaktiven Tiere und teilen ihr Wissen mit der Öffentlichkeit. Mehr unter www.3lynx.eu

06.06.2019, INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Warum Tiefsee-Drachenfische durchsichtige Zähne haben
In einer aktuellen Studie haben Wissenschaftler vom INM und aus Amerika die Zähne des Tiefsee-Drachenfisches Aristostomias scintillans untersucht. Sie fanden heraus, dass sich die Zähne weiterentwickelt haben, um die Lichtstreuung zu reduzieren und den weit geöffneten Mund des Fisches effektiv verschwinden zu lassen.
Vor der Küste von San Diego, 500 Meter unter dem Meer, grinsen bleistiftgroße Seeungeheuer pechschwarz, weil ihre Münder mit durchsichtigen Zähnen gefüllt sind. Eine Untersuchung dieser einzigartigen Anpassung von Tiefsee-Drachenfischen (Aristostomias scintillans) ergab, dass sich ihre Zähne weiterentwickelt haben, um die Lichtstreuung zu reduzieren und den weit geöffneten Mund des Fisches effektiv verschwinden zu lassen. Forscher vom INM haben in Kooperation mit Ozeanographen und Materialwissenschaftlern aus Amerika untersucht, wodurch und warum die Zähne durchsichtig sind. Sie beschreiben unter der Federführung von Marc Meyers von der University of California die Eigenschaften der Zähne in der jüngst erschienenen Publikation in der Fachzeitschrift Matter.
Für die materialwissenschaftliche Untersuchung hat sich Meyers mit dem Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) zusammengetan. Marcus Koch, Leiter der physikalischen Analytik am INM und Birgit Nothdurft haben die Proben aufwändig vorbereitet und mit einem speziellen Elektronenmikroskop analysiert.
Sie entdeckten, dass sich die Transparenz der Zähne von derjenigen unterscheidet, die andere Organismen bei dieser Anpassung entwickelt haben. Zuerst sahen sie, dass Drachenfischzähne – wie auch die Zähne des Menschen – aus einer äußeren schmelzartigen Schicht und einer inneren Dentinschicht bestehen. Allerdings sind nur etwa 20 Nanometer große Nanokristalle in einer amorphen organischen Masse des „Zahnschmelzes“ verteilt. Im Gegensatz zu menschlichen Zähnen weisen sie keine Dentinkanälchen auf, die beim Menschen Drucksignale aber auch Schmerzempfindung übertragen. Aufgrund dieser ungestörten Nanostruktur kann Licht den Zahn fast ungehindert passieren: In der Umgebung befindliches Licht wird nicht von der Oberfläche der Zähne reflektiert oder gestreut, wodurch sie praktisch unsichtbar für Beutetiere werden. Die Zähne sind auch im Vergleich zu anderen Raubfischen relativ dünn, was zu diesem Effekt beiträgt.
„Die meisten Tiere der Tiefsee haben sich auf besondere Art und Weise ihrer Umgebung angepasst. Die Tatsache, dass Drachenfische durchsichtige Zähne haben, hat uns trotzdem verwirrt, da dieses Merkmal normalerweise bei größeren Arten vorkommt“, sagt Meyers. „Es ist geradezu phantastisch, wie diese Tiere ein klassisches Prinzip der Lichtstreuung ausnutzen, um für Beutetiere unsichtbar zu werden. Wenn diese Zähne sichtbar wären, würden sich die Beutetiere sofort zurückziehen“, ergänzt Eduard Arzt vom INM in Saarbrücken. Vielleicht sei der Drachenfisch deshalb trotz seiner kleinen Größe ein effektiver Raubfisch.
Obwohl sie etwa 15 Zentimeter lang sind, sind Tiefseedrachenfische in ihrem Teil des Ozeans erfolgreiche Raubfische und ernähren sich von kleineren Fischen bis zu 50 Prozent ihrer Größe. Das markanteste Merkmal des Drachenfisches ist sein außergewöhnlich großer Kopf voller fangähnlicher Zähne. Der Fisch hat einen dunkelhäutigen, aalartigen Körper. Die Fische sind so unersättlich, dass sie dazu neigen, sich gegenseitig zu fressen.
Inspiriert von diesem natürlichen Vorbild, wollen die Forscher transparente, hochfeste Materialien konzipieren, die vom Drachenzahn inspiriert sind, und zwar aus einer Kombination von Nanokristallen und Keramik.
Originalpublikation:
Audrey Velasco Hogan, Dimitri D. Deheyn, Marcus Koch, Birgit Nothdurft, Eduard Arzt, Marc. A Meyers, “On the Nature of the Transparent Teeth of the Deep-Sea Dragonfish, Aristostomias scintillans”, Matter, DOI: doi.org/10.1016/j.matt.2019.05.010

06.06.2019, Georg-August-Universität Göttingen
Datenbank illustriert Biodiversität des Huhns
Insgesamt 174 Hühnerrassen umfasst eine öffentlich zugängliche Datenbank, die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Göttingen und des Friedrich-Loeffler-Instituts in Neustadt-Mariensee gemeinsam mit zahlreichen internationalen Partnern in den vergangenen Jahren aufgebaut haben. Das Synbreed Chicken Diversity Panel (SCDP) deckt einen Großteil der vorhandenen Diversität der Spezies Huhn ab.
In der begleitenden wissenschaftlichen Studie typisierten die Forscherinnen und Forscher 3.235 Tiere für knapp 600.000 Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs). SNPs sind Variationen einzelner Bausteine innerhalb des Erbguts zwischen Individuen. Dabei erstellten sie einen Stammbaum von bisher nicht dagewesener Vollständigkeit und Auflösung. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift BMC Genomics erschienen.
Die Vielfalt der Rassen reicht von den Wildformen bis zu kommerziellen Broilern und Legern, beinhaltet aber auch eine Vielzahl lokaler Rassen aus fast allen Erdteilen sowie von Hobbyhaltern in Deutschland gezüchtete Rassen. In der Studie analysierte das Forscherteam die genetische Diversität innerhalb und zwischen den Populationen. Dabei zeigte sich, dass sowohl innerhalb der Hobbyzuchten als auch in kommerziellen Leistungszuchten, insbesondere der Legerichtung, die genetische Diversität vermindert ist. In afrikanischen, südamerikanischen und einigen asiatischen und europäischen Rassen hingegen gibt es nach wie vor in erheblichem Umfang genetische Diversität. „Für die Nachhaltigkeit und Flexibilität der Zucht ist es wichtig, dass diese höchst unterschiedlichen Rassen erhalten bleiben“, so Prof. Dr. Henner Simianer und Prof Dr. Steffen Weigend vom Zentrum für integrierte Züchtungsforschung der Universität Göttingen.
Das SCDP ist eine dauerhafte Datensammlung und wird ständig ergänzt und erweitert. Mit der Veröffentlichung der Studie wurden auch alle Genotypdaten in einem Data Repository hochgeladen und stehen unter https://doi.org/10.6084/m9.figshare.8003909 der wissenschaftlichen Community für weitere Auswertungen zur Verfügung.
Originalpublikation:
Malomane, D.K. et al. The SYNBREED chicken diversity panel: a global resource to assess chicken diversity at high genomic resolution. BMC Genomics (2019). Doi: https://doi.org/10.1186/s12864-019-5727-9

07.06.2019, Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung
Trilobiten hatten Augen wie Insekten und Krebse
In Nature Communications berichtet ein Forscherteam unter Beteiligung von Jason Dunlop vom Museum für Naturkunde Berlin über neue Erkenntnisse zur Feinstruktur von Trilobitenaugen. Die Autoren nutzten Synchroton- und Mikro-Computer-Tomografie, um die interne Anatomie der Augen aus gut erhaltenen Fossilresten zu rekonstruieren und die kontrovers diskutierte Position der Trilobiten im Stammbaum der Gliederfüßer zu beleuchten. Sie konnten unter anderem an Hand von Material aus der Forschungssammlung des Museums für Naturkunde Berlin erstmalig nachweisen, dass der Aufbau der Trilobitenaugen dem der Augen von Krebsen, Insekten und Tausendfüßern entspricht und nicht dem der Spinnentiere.
Trilobiten sind wohl die evolutiv erfolgreichsten und bekanntesten fossilen Gliederfüßer. Beginnend mit dem unteren Kambrium besiedelten sie mit mehr als 20.000 Arten die paläozoischen Meere für über 300 Millionen Jahre, bis sie gegen Ende des Perms ausstarben. Trotz zahlreicher Studien zu ihrer Biologie ist die Frage nach der Position der Trilobiten im Stammbaum der Gliederfüßer ungeklärt und wird kontrovers diskutiert. Einerseits werden sie aufgrund ihres Körperbaus und ihrer Extremitäten, die denen der modernen Schwertschwänze ähneln, als nahe Verwandte der Spinnentiere gesehen. Anderseits besitzen sie wie Insekten, Krebse und Tausendfüßer Fühler am Vorderende ihres Kopfes. Die Feinstruktur der Facettenaugen bildet ein weiteres wichtiges Merkmal, das die Großgruppen der lebenden Gliederfüßer unterscheidet.
Eine wichtige Frage für das Verständnis der Evolution der Gliederfüßer ist, ob die Trilobiten näher mit den Chelicerata (Kieferklauenträger: Schwertschwänze und Spinnentiere) oder den Mandibulata (Tausendfüßer, Krebse und Insekten) verwandt sind. Der Körperbau der Trilobiten ähnelt in einigen Aspekten den Schwertschwänzen innerhalb der Chelicerata. Die Mandibulata besitzen kauende Mundwerkzeuge (Mandibeln), die den Trilobiten fehlen. Aber Trilobiten und die Mandibulata verfügen über Fühler (Antennen), die wiederum den Chelicerata fehlen. Ein weiteres wichtiges Merkmal, welches Chelicerata und Mandibulata trennt, ist die Feinstruktur der Facettenaugen. Alle Gliederfüßer müssen das Licht von den zahlreichen Linsen auf die lichtempfindlichen Rezeptorzellen leiten und fokussieren. Die Chelicerata (Schwertschwänze) nutzen dafür eine zapfenartige Verlängerung der aus dem Außenskelett (Kutikula) gebildeten Linsen, während die Augen der Mandibulaten zu diesem Zweck so genannte Kristallkegel evolviert haben. Diese sind aus einem durchsichtigen Zelltyp geformte, unterhalb der relativ flachen Linsen liegende kegelartige Strukturen, die die Verbindung zu den Lichtsinneszellen herstellen. Die vorliegende Studie zeigt nun am Beispiel außergewöhnlich gut erhaltener Fossilien zweier Arten (Asaphus sp. aus dem Ordovizium und Archegonus warsteinenesis aus dem Devon) und mittels moderner Analyseverfahren wie Synchroton- und Mikro-Computer-Tomographie sowie Rasterelektronenmikroskopie die innere Struktur der Augen von Trilobiten in bisher nicht gekannter Auflösung. Neben Kristallkegeln konnten erstmalig auch die lichtaufnehmenden Strukturen der Lichtrezeptozellen (Rhabdome) an diesen Fossilien gezeigt werden. Der gesamte Aufbau der Trilobitenaugen gleicht damit detailliert dem der Augen moderner Insekten, Krebse und Tausendfüßer. Dies spricht sehr für eine nähere Verwandtschaft der Trilobiten mit diesen Gruppen.
Published in: Scholtz, G., Staude, A. & Dunlop, J. A. 2019. Trilobite compound eyes with crystalline cones and rhabdoms show mandibulate affinities. Nature Communications 10: 2503.
https://www.nature.com/articles/s41467-019-10459-8.pdf

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