29.07.2019, Georg-August-Universität Göttingen
Hawaiis alte Inseln beheimaten die meisten Arten – Studie unter Leitung von Universität Göttingen, iDiv und UFZ
Das Verständnis, wie die Biodiversität durch mehrere Kräfte geformt wird, ist entscheidend für den Schutz seltener Arten und einzigartiger Ökosysteme. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) sowie der University of Hawai’i in Mānoa hat festgestellt, dass die Biodiversität auf älteren Inseln höher ist als auf jüngeren. Darüber hinaus fanden sie heraus, dass eingeführte Arten die Auswirkungen des Inselalters auf die Muster der lokalen Biodiversität verwässern. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift PNAS erschienen.
Ozeanische Inseln wie der hawaiianische Archipel sind seit langem ein natürliches Labor für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, um evolutionäre und ökologische Prozesse zu analysieren. In solchen Archipelen unterscheiden sich die Inseln, welche von Unterwasservulkanen gebildet werden, in ihrem Alter stark – oft um mehrere Millionen Jahre. Dadurch können Wissenschaftler die langfristigen Auswirkungen der Geologie und Evolution auf die Biodiversität untersuchen. Das Team analysierte Daten aus mehr als 500 Waldparzellen auf dem gesamten Archipel, um herauszufinden, wie weiter zurückliegende und aktuelle ökologische Prozesse die dort lebenden Arten beeinflussen. Mal wurde dies auf der Größe einer Insel, mal auf einem viel kleineren Gebiet durchgeführt.
Das Ergebnis: Ältere Inseln weisen eine größere Anzahl von sowohl seltenen als auch einheimischen Arten auf als die in jüngster Zeit entstandenen Inseln. Dies war selbst in kleinen Parzellen der Fall. Die Forscher verglichen Daten von älteren Inseln wie Kau’I, welche rund fünf Millionen Jahre alt ist, mit Inseln wie der Big Island of Hawai’i, welche erst rund 500.000 Jahre alt ist und noch wächst. „Um ehrlich zu sein, war ich ein wenig überrascht von den Ergebnissen. Ich hatte erwartet, dass ökologische Mechanismen die makroevolutionären Kräfte auf den Skalen dieser kleinen Parzellen überwiegen würden und dass es keine Unterschiede in der lokalen Vielfalt zwischen den Inseln geben würde“, sagt Letztautor Prof. Dr. Jonathan Chase, der am iDiv und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg forscht. „Also für mich ist das die coolste Art der Entdeckung – eine, die meine Annahmen in Frage stellt.“
Die Forscher zeigten auch, dass weitverbreitete eingeführte Arten den Einfluss des Inselalters auf die Biodiversität schwächten und die hawaiianischen Wälder sich durch sie immer mehr anglichen. Erstautor Dr. Dylan Craven von der Universität Göttingen sagt: „Wir sehen Belege dafür, dass menschliche Aktivitäten – wie das Pflanzen mancher Arten in Gärten und Parks – dazu beitragen, die Geschichte vieler Millionen Jahren zu löschen, in denen Pflanzen und Tiere miteinander und mit ihrer Umwelt interagierten.“
Originalpublikation:
Craven, Dylan et al. Dissecting macro-ecological and macro-evolutionary patterns of forest biodiversity across the Hawaiian archipelago. PNAS (2019). DOI: 10.1073/pnas.1901954116
29.07.2019, Georg-August-Universität Göttingen
Hawaiis alte Inseln beheimaten die meisten Arten – Studie unter Leitung von Universität Göttingen, iDiv und UFZ
Das Verständnis, wie die Biodiversität durch mehrere Kräfte geformt wird, ist entscheidend für den Schutz seltener Arten und einzigartiger Ökosysteme. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) sowie der University of Hawai’i in Mānoa hat festgestellt, dass die Biodiversität auf älteren Inseln höher ist als auf jüngeren. Darüber hinaus fanden sie heraus, dass eingeführte Arten die Auswirkungen des Inselalters auf die Muster der lokalen Biodiversität verwässern. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift PNAS erschienen.
(Ozeanische Inseln wie der hawaiianische Archipel sind seit langem ein natürliches Labor für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, um evolutionäre und ökologische Prozesse zu analysieren. In solchen Archipelen unterscheiden sich die Inseln, welche von Unterwasservulkanen gebildet werden, in ihrem Alter stark – oft um mehrere Millionen Jahre. Dadurch können Wissenschaftler die langfristigen Auswirkungen der Geologie und Evolution auf die Biodiversität untersuchen. Das Team analysierte Daten aus mehr als 500 Waldparzellen auf dem gesamten Archipel, um herauszufinden, wie weiter zurückliegende und aktuelle ökologische Prozesse die dort lebenden Arten beeinflussen. Mal wurde dies auf der Größe einer Insel, mal auf einem viel kleineren Gebiet durchgeführt.
Das Ergebnis: Ältere Inseln weisen eine größere Anzahl von sowohl seltenen als auch einheimischen Arten auf als die in jüngster Zeit entstandenen Inseln. Dies war selbst in kleinen Parzellen der Fall. Die Forscher verglichen Daten von älteren Inseln wie Kau’I, welche rund fünf Millionen Jahre alt ist, mit Inseln wie der Big Island of Hawai’i, welche erst rund 500.000 Jahre alt ist und noch wächst. „Um ehrlich zu sein, war ich ein wenig überrascht von den Ergebnissen. Ich hatte erwartet, dass ökologische Mechanismen die makroevolutionären Kräfte auf den Skalen dieser kleinen Parzellen überwiegen würden und dass es keine Unterschiede in der lokalen Vielfalt zwischen den Inseln geben würde“, sagt Letztautor Prof. Dr. Jonathan Chase, der am iDiv und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg forscht. „Also für mich ist das die coolste Art der Entdeckung – eine, die meine Annahmen in Frage stellt.“
Die Forscher zeigten auch, dass weitverbreitete eingeführte Arten den Einfluss des Inselalters auf die Biodiversität schwächten und die hawaiianischen Wälder sich durch sie immer mehr anglichen. Erstautor Dr. Dylan Craven von der Universität Göttingen sagt: „Wir sehen Belege dafür, dass menschliche Aktivitäten – wie das Pflanzen mancher Arten in Gärten und Parks – dazu beitragen, die Geschichte vieler Millionen Jahren zu löschen, in denen Pflanzen und Tiere miteinander und mit ihrer Umwelt interagierten.“
Originalpublikation:
Craven, Dylan et al. Dissecting macro-ecological and macro-evolutionary patterns of forest biodiversity across the Hawaiian archipelago. PNAS (2019). DOI: 10.1073/pnas.1901954116
31.07.2019, Dachverband Deutscher Avifaunisten
Uferschnepfe fliegt in Rekordzeit ins Überwinterungsgebiet nach Afrika
Eine junge Uferschnepfe namens „Christiansieneson“ hat die mehr als 4.100 Kilometer vom niedersächsischen Dümmer ins afrikanische Überwinterungsgebiet, das Innere Nigerdelta in Mali, in Rekordzeit und quasi in einem Rutsch geschafft. Das ergab die Auswertung eines Satellitensenders, den der Jungvogel als eine von 25 Uferschnepfen im Rahmen des LIFE-Projekts „Wiesenvögel“ erhalten hatte. Für die Betreuung des Projekts ist der Niedersächsische Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) verantwortlich. Seit 2018 wurden am Dümmer im Rahmen des LIFE-Projekts „Wiesenvögel“ 25 Uferschnepfen mit Satellitensendern ausgerüstet. Sie sind mit fünf Gramm äußerst leicht und werden wie ein Rucksack getragen.
Anders als die meisten seiner Artgenossen flog „Christiansieneson“ die Strecke ohne längere Zwischenstopps und nahm auch nicht die „klassische“ Zugroute anderer Sendervögel. Noch am 15. Juli wurde der Jungvogel zur Mittagszeit im Brutgebiet geortet, am 16. Juli überflog er bereits Algerien. Knapp 55 Stunden nach seinem Aufbruch am Dümmer erreichte er schließlich das Innere Nigerdelta in Mali. „Christiansieneson“ flog damit durchschnittlich 74 Kilometer pro Stunde.
Auf dem Zugweg und im Brutgebiet senden die Sender Informationen zur Raumnutzung als Mauser-, Schlaf- oder Sammelplatz und zeigen die Bedeutung der unterschiedlichen Rastgebiete auf. Basierend auf diesen Daten möchte das Projektteam auch Anhaltspunkte zu Gefährdungen außerhalb Deutschlands gewinnen. Auf einer Web-basierten Karte unter http://www.wiesenvoegel-life.de/kingofthemeadow.html können die jeweils aktuellen Aufenthaltsorte in „Echtzeit“ nachverfolgt werden.
Die Auswertung der 2019 im EU-Vogelschutzgebiet Dümmer mit Satellitensender ausgestatteten Vögel zeigt, dass diese deutlich später als die 2018 besenderten Artgenossen aus dem Brutgebiet abziehen. „Dies ist nicht einfach zu erklären und kann unterschiedliche Gründe haben. Möglich wären aber eine gute Nahrungsverfügbarkeit, durch gezielte Aufstauung lange überflutete Flächen, die im trockenen Sommer ein gutes Rast- und Nahrungsgebiet darstellen oder weniger Störungen durch Prädatoren“, sagt Christopher Marlow, Doktorand von der Universität Oldenburg, der die Sendervögel im Auftrag des LIFE-Projekts untersucht. Gezeigt hat sich außerdem, dass die diesjährigen Tiere keinen Stopp in den niederländischen Rastgebieten einlegten, völlig anders als im Vorjahr. Woran dies liegt, darüber kann bisher nur spekuliert werden, möglicherweise hat dies mit dem längeren Aufenthalt im Brutgebiet zu tun. Zukünftig erhofft sich Heinrich Belting, Projektleiter des LIFE-Projekts „Wiesenvögel“ und Mitarbeiter des NLWKN in der Naturschutzstation Hüde, eine noch intensivere Kooperation mit den niederländischen Kollegen, um solche Zusammenhänge besser erklären zu können.
Die anderen besenderten Jungvögel rasten aktuell noch in Westfrankreich und Spanien. In diesen Gebieten, darunter der Nationalpark „Coto de Doñana“ in Südspanien, rasteten auch ein Großteil der 2018 und 2019 besenderten Altvögel. Die Satellitendaten zeigen außerdem, dass die Uferschnepfen in geeigneten Rastgebieten über einen Monat Zwischenrast einlegen können, bis sie weiterfliegen. Die meisten Langstreckenzieher legen je nach Situation Stopps ein, um die verbrauchten Fettreserven zu erneuern und um zu ruhen. In der Nacht wird dann der Vogelzug wieder aufgenommen.
31.07.2019, Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung
Naturkundemuseum Berlin erforscht Kommunikation und Verhalten der Fledermäuse
Eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift Functional Ecology veröffentlicht wurde, beschreibt die positive Beziehung zwischen sozialer Interaktion und Lautäußerungen bei Fledermäusen. Forscherinnen des Museums für Naturkunde Berlin haben festgestellt, dass es einen positiven Zusammenhang zwischen dem Informationsgehalt von Lautäußerungen und der jeweiligen sozialen Gruppengröße gibt, was auf eine evolutionäre Kopplung hinweist. Vergleichende Untersuchungen dieser Koevolution können dabei helfen, die Evolution menschliche Sprache besser zu verstehen.
Mit Artgenossen zu kommunizieren kann eine Herausforderung sein, vor allem wenn schwierige Situationen zu bewältigen sind. Wenn soziale Interaktionen komplexer werden, sollten auch die damit verbundenen Lautäußerungen komplexer werden. Eine solche positive Beziehung zwischen sozialer und vokaler Komplexität wurde in mehreren Tiergruppen gefunden, zum Beispiel bei Primaten, Nagetieren und Vögeln. Für Fledermäuse gab es bisher nur wenige vergleichende Untersuchungen, obwohl es sich hierbei um sehr soziale Tiere mit einem hoch entwickelten Kommunikationssystem handelt.Wissenschaftlerinnen des Museums für Naturkunde führten eine phylogenetische Vergleichsanalyse an 24 Fledermausarten durch, deren soziale Interaktionen und Lautäußerungen zuvor untersucht worden war. Mirjam Knörnschild, Ahana Fernandez und Martina Nagy vom Museum für Naturkunde Berlin analysierten verschiedene Lautäußerungen und bestimmten den Informationsgehalt, der in diesen Lautäußerungen kodiert wurde. Hierbei handelte es sich um Isolationsrufe von Jungtieren zur Kommunikation mit ihren Müttern und Rufe von erwachsenen Fledermäusen zur Kommunikation mit Gruppenmitgliedern. Anschließend verglichen sie den Informationsgehalt der Rufe mit der sozialen Gruppengröße der Fledermäuse in den jeweiligen Situationen, in denen diese Rufe produziert wurden. Die Wissenschaftlerinnen fanden Hinweise auf einen positiven Zusammenhang zwischen dem Informationsgehalt der Rufe und der sozialen Gruppengröße der Fledermäuse. „Das ist spannend“, erklärt Martina Nagy, „weil es nahelegt, dass das Kommunikationssystem von Fledermäusen komplexer werden musste, sobald ihre sozialen Interaktionen komplexer wurden.“
Diese Erkenntnis ist nicht nur für die Fledermausforschung relevant. „Unsere Ergebnisse tragen auch zur biolinguistischen Forschung bei“, fügt Projektleiterin Mirjam Knörnschild hinzu. „Das interdisziplinäre Forschungsfeld der Biolinguistik untersucht die biologischen Grundlagen der menschlichen Sprache, um ihre Evolution zu verstehen. Aus biolinguistischer Sicht kann die menschliche Sprache durch Studien an Tieren besser verstanden werden, da sie Vergleichsmöglichkeiten zu verschiedenen Aspekten der menschlichen Sprache bieten.“
Um eine umfassende Theorie zur Koevolution von sozialen Interaktionen und Kommunikation im Tierreich zu etablieren, müssen bisher wenig untersuchte Tiergruppen wie Fledermäusen mit einbezogen werden. Dies kann letztendlich dabei helfen zu verstehen, wie sich das bisher komplexeste Kommunikationssystem, die menschliche Sprache, entwickelt hat.
Publiziert in: https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1365-2435.13407
31.07.2019, Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen
Pferde öffnen Tür und Tor
Internationale Studie zeigt erstaunliche Fähigkeiten von Pferden, sich selbständig aus Boxen und Gattern zu befreien
Pferde entriegeln selbständig alle gängigen Tür- und Torverschlüsse und öffnen Elektrozaungriffe und Karabiner. Diese Fähigkeit bringen sie sich offenbar selbst bei. Dies zeigt eine jetzt veröffentlichte Studie.
Pferde können selbst komplex verschlossene Türen und Tore und Schlösser öffnen – auch wenn sie diese Fähigkeit nicht von anderen Tieren abschauen können. Dies legt eine im Journal Plos One veröffentlichte Studie nahe (“Animal behaviour in a human world: A crowdsourcing study on horses that open door and gate mechanisms”, Plos One, 14(6), e0218954. Doi: 10.1371/journal.pone.0218954).
Durchgeführt wurde die Untersuchung von Prof. Dr. Konstanze Krüger von der Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen (HfWU), Professor Richard Byrne von der St Andrews University in Schottland und Laureen Esch von der Ludwig-Maximilian Universität München, die an der HfWU als Doktorandin betreut wird. Die Wissenschaftler hatten unter die Lupe genommen, wie Pferde etwa selbständig die Verriegelung öffnen, um aus ihrer Box zu kommen oder das Gestänge an einem Gatter wegräumen, um in Freiheit zu gelangen.
Durch eine Befragung von Pferdebesitzern verschiedener Länder und die intensive Suche bei YouTube sammelten die Forscher verblüffend vielfältige Fallberichte von Pferden, die unterschiedlichste Türen, Tore und Schlösser öffneten. 513 Pferde öffneten reguläre Türen auf Angeln, 49 Pferde Schiebetüren und 33 versperrte Türöffnungen oder Zauntore. Hierfür öffneten 260 Pferde horizontale und 155 vertikale Balken, 43 Pferde öffneten Drehverschlüsse, 42 Türgriffe, 34 Elektrozaungriffe, 40 Karabiner, und zwei Tiere öffneten Schlösser mit Schlüsseln.
Die meisten Pferde öffneten die Verriegelungen, um zu entkommen, einige aber auch um sich Zugriff zu Stallkumpanen oder Futter zu verschaffen, oder schlichtweg aus Neugier und Spielerei. Während 56 Prozent der Tiere ein Schloss öffnen konnten, öffneten 44 Prozent verschiedene Schlösser an unterschiedlichen Positionen. Umso komplexer die Schlösser aufgebaut waren desto mehr Bewegungen benötigten die Pferde diese zu öffnen, von zwei Bewegungen für Türgriffe bis zu zehn Bewegungen für das Öffnen von Karabinern. Mechanismen für dessen Öffnen die Köpfe gedreht werden mussten waren am aufwändigsten zu öffnen. Erfahrene Pferde, die mehrere Schlösser öffneten, brauchten dabei weniger Versuche, um Türen und Tore zu öffnen.
Für die meisten Pferde wurde berichtet, dass sie keine Gelegenheit hatten, sich das Öffnen der Schlösser von anderen Pferden abzuschauen. Sie müssen es entweder selberständig erlernt haben oder, eventuell, Menschen beim Öffnen der Türen und Tore beobachtet haben. Der Komplexität der von Pferden geöffneten Schlösser war in der publizierten Studie keine Grenzen gesetzt. Alle gängigen Tür- und Torverschlüsse, auch Elektrozaungriffe und Karabiner, konnten von einigen Pferden geöffnet werden. Dies sollte unter der Prämisse Pferde sicher halten und einzäunen zu können zu denken geben, so das Fazit der Wissenschaftler.
Originalpublikation:
Krueger, K., Esch, L., & Byrne, R. (2019). Animal behaviour in a human world: A crowdsourcing study on horses that open door and gate mechanisms. Plos One, 14(6), e0218954. Doi: 10.1371/journal.pone.0218954
31.07.2019, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
Zecken: Kompetenzen bündeln
Tiermediziner, Humanmediziner und Biologen der Nordsee-Anrainerstaaten errichten Kompetenznetzwerk zu Zecken und den von ihnen übertragenen Erkrankungen.
Die Zahl der menschlichen und tierischen Patienten, die sich in den Anrainerstaaten der Nordsee durch einen Zeckenstich mit Bakterien, Viren oder Parasiten ansteckten, stieg in den vergangenen Jahrzehnten an. Um Menschen und Tiere in dieser Region besser vor Zecken und den von ihnen übertragenen Krankheitserregern zu schützen, startet im September 2019 das Kooperationsprojekt NorthTick. Ziel des Projektes ist es, die Zusammenarbeit und den Informationsfluss zwischen akademischen Einrichtungen, nationalen und regionalen Gesundheitsbehörden, Nichtregierungsorganisationen, Patientenorganisationen, Industrie und politischen Entscheidern zu verbessern.
Mithilfe dieses Netzwerkes möchten die NorthTick-Partner Werkzeuge entwickeln, um die Bevölkerung zu informieren und das Gesundheitssystem bei den Herausforderungen durch von Zecken übertragene Krankheiten zu unterstützen. Das Vorhaben läuft dreieinhalb Jahre und wird mit einem Budget von 5,7 Millionen Euro vom Interreg Nordseeprogramm, einem EU-Programm für transnationale Zusammenarbeit, gefördert. Aus Deutschland ist die Arbeitsgruppe von Professorin Dr. Christina Strube, Leiterin des Instituts für Parasitologie der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo), beteiligt. Mit ihrem Team möchte sie unter anderem das Risiko einer Gesundheitsgefährdung durch Zecken und die von ihnen übertragenen Erkrankungen in Niedersachsen ermitteln und darüber informieren. Dabei hat sie stets Mensch und Tier im Blick: „Für uns Tierärzte bilden das Tier, dessen Besitzer und die öffentliche Gesundheit eine natürliche Einheit“, sagt Strube.
Obwohl Forscherinnen und Forscher bereits zahlreiche Erkenntnisse über Zecken und die Krankheiten, die sie übertragen, gesammelt haben, ist ein Großteil der Bevölkerung bislang nicht ausreichend oder nur ungenau über diese Themen informiert. „Das führt dazu, dass die Bürgerinnen und Bürger oft nicht genau wissen, in welchen Regionen welche von Zecken übertragenen Krankheiten vorkommen können oder wie häufig sie auftreten“, sagt Strube. „Folglich schützen sie sich und ihre Haustiere nicht immer optimal vor den kleinen Blutsaugern.“ Ihre Arbeitsgruppe untersucht daher bereits seit 2005 regelmäßig Zecken an verschiedenen Standorten im Stadtgebiet Hannover auf Krankheitserreger. Neben dieser Langzeitüberwachung bestimmen sie die Häufigkeit von Zecken in Hannover und anderen Regionen Norddeutschlands. Dabei konnten sie beispielsweise zeigen, dass im Stadtgebiet Hannover die Infektionsrate von Zecken mit Borrelien und Anaplasmen über die Jahre bislang weitgehend gleichgeblieben ist, während sich Infektionen mit Rickettsien signifikant erhöht haben. „Die Ergebnisse unserer verschiedenen Untersuchungen möchten wir übersichtlich aufbereiten und sie für die Information der Bürgerinnen und Bürgern zur Verfügung stellen“, so Strube.
Auch im Gesundheitssystem gibt es mitunter Wissenslücken oder andere Schwachstellen, sodass von Zecken übertragene Krankheiten ungenügend vorgebeugt wird oder diese nicht schnell genug erkannt oder falsch behandelt werden. „Wir benötigen eine effiziente Risikoeinschätzung und effektive Prophylaxemaßnahmen sowie optimale Tests, um Krankheitserreger, die durch Zecken übertragen werden können, noch schneller oder präziser nachzuweisen. Und wir brauchen ein optimales Management für durch Zecken übertragene Erkrankungen. Dies wollen wir in diesem translationalen Kompetenznetzwerk gemeinsam erreichen“, sagt Strube. „Indem wir Daten und Informationen aus den verschiedenen Disziplinen austauschen und bündeln, können wir im Sinne des One-Health-Konzeptes bestmöglich zum Schutz der Gesundheit von Mensch und Tier beitragen. Da wir die einzigen tiermedizinischen Partner dieses Netzwerkes sind, werden wir federführend Informationen zur Tiergesundheit und sinnvollen Vorsorgemaßnahmen aufbereiten.“
01.08.2019, Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie
Wie Menschen und Schimpansen im Regenwald ihr Ziel erreichen
Wie beeinflussen beispielsweise ein großer Aktionsradius und ein Wegesystem wie Menschen zum Ziel gelangen? Forscher des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig untersuchten, wie sich die Mbendjele BaYaka in der Republik Kongo und freilebende Schimpansen in der Elfenbeinküste durch den Regenwald fortbewegen. Ähnlich wie die Jäger und Sammler bewegen sich auch die Schimpansen in einer geraden Linie auf ein Ziel zu, doch in Abhängigkeit von der Gruppengröße und Ortskenntnis unterscheiden sich Geradlinigkeit und Geschwindigkeit bei Menschen und Schimpansen deutlich.
Wie Menschen von einem Ort zum anderen gelangen, ihre großräumigen Bewegungsmuster, sind unter Hominoiden einzigartig. Die Mbendjele BaYaka ziehen alle paar Monate von Camp zu Camp, ihr Aktionsradius im Laufe eines Lebens beträgt über 800 Quadratkilometer. Jäger und Sammler bringen Nahrung ins Camp, um sie dort weiter zu verarbeiten und unter den Bewohnern aufzuteilen. Darüber hinaus haben sie ein Wegesystem durch den Wald geschaffen, dem sie meist folgen. Im Vergleich dazu leben Schimpansen in einem Gebiet von etwa 25 Quadratkilometern, wo sie den größten Teil ihres Erwachsenenlebens verbringen. Sie verzehren ihre Nahrung so, wie sie sie auffinden, und bauen an verschiedenen Orten innerhalb ihres Heimatgebiets Schlafnester. Schimpansen nutzen nur selten dieselben Wege, wenn sie sich am Boden fortbewegen. Auf welche Weise Menschen und Schimpansen den Wald durchqueren und räumliche Erfahrungen sammeln, beeinflusst möglicherweise auch, wie sie in ihren natürlichen Lebensräumen bei der Nahrungssuche vorgehen.
Haneul Jang und Kollegen vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie untersuchten die großräumigen Bewegungsmuster von Jägern und Sammlern und von Schimpansen und verglichen, wie sie in ähnlichen Regenwaldumgebungen zum Ziel gelangen. Dazu haben die Forscher gemessen, wie geradlinig und mit welcher Geschwindigkeit fünf Mbendjele BaYaka-Frauen aus der Republik Kongo und fünf Schimpansenweibchen aus dem Taï-Wald (Elfenbeinküste) auf ihrer täglichen Suche nach Nahrung den Regenwald durchqueren. Dies ist die erste Studie, in der Forscher die Bewegungsmuster von Menschen und Schimpansen über einen so langen Zeitraum (über 236 bzw. 274 Tage) hinweg protokolliert und analysiert haben. Bei der Datensammlung folgten sie jeweils demselben Protokoll.
Hohes Maß an Geradlinigkeit
So fanden Jang und ihre Kollegen heraus, dass sich sowohl die Mbendjele BaYaka als auch die Taï-Schimpansen im Durchschnitt mit einer ähnlich hohen Geradlinigkeit auf Ziele zubewegen, die sich außerhalb ihrer Sichtweite befinden. Ein deutlicher Unterschied bestand jedoch darin, wie sich die Gruppengröße und die Vertrautheit mit der Umgebung auf Geradlinigkeit und Geschwindigkeit bei den Mbendjele BaYaka und den Schimpansen auswirken. Während die Mbendjele BaYaka sich in vertrauten Gebieten geradliniger auf ein Ziel zubewegten als in einer weniger bekannten Umgebung, verhielt es sich bei den Schimpansen genau umgedreht: Die Taï-Schimpansen bewegten sich schneller und geradliniger durch weniger bekannte als durch vertraute Gegenden.
„Eine mögliche Erklärung für diese Unterschiede könnte das unterschiedliche großräumige Bewegungsverhalten von Menschen und Schimpansen sein. Die Mbendjele BaYaka halten sich in verschiedenen saisonalen Camps auf und bewegen sich während der Nahrungssuche zu 90 Prozent auf den von ihnen angelegten Wegen durch den Wald. Daher sind sie weniger vertraut mit Gebieten, die sich abseits der Wege befinden. Wenn die Mbendjele BaYaka dann dort auf Nahrungssuche sind, bewegen sie sich weniger geradlinig fort, weil sie nach dem richtigen Weg suchen müssen“, sagt Haneul Jang, Hauptautorin der Studie. Bei Schimpansen hingegen verringerten sich in vertrauten Gebieten Bewegungsgeradlinigkeit und -geschwindigkeit. „Wenn verschiedene Schimpansengruppen aufeinandertreffen, kommt es häufig zu feindseligen Auseinandersetzungen“, sagt Jang. „Um Begegnungen mit anderen Schimpansengruppen auf unvertrautem Terrain zu vermeiden, bewegen sich die Tiere möglicherweise schneller und effizienter durch diese Gebiete.“
Gruppengröße beeinflusst, wie zielgerichtet es vorangeht
Darüber hinaus fanden Jang und Kollegen heraus, dass sich die Mbendjele BaYaka geradliniger auf ein Ziel zubewegten, wenn sie in einer größeren Gruppe unterwegs waren. Bei den Taï-Schimpansen war das Gegenteil der Fall. „Als ich den Schimpansen folgte, sah ich sie oft aufeinander warten. Sie waren sich offenbar uneins, in welche Richtung die Gruppe gehen sollte“, sagt Karline Janmaat, die die Studie betreute. „Haben sich dann weitere Schimpansen der Gruppe angeschlossen, schien dies die Meinungsverschiedenheiten noch zu verstärken. Daher ist es vielleicht nicht verwunderlich, dass sich die Schimpansen bei zunehmender Gruppengröße weniger zielgerichtet durch den Wald bewegen.“ Janmaat ergänzt: „Bei den Mbendjele BaYaka verhielt es sich umgekehrt, was unter anderem daran liegen könnte, dass sie mit Hilfe von Sprache das weitere Vorgehen diskutieren, bewerten und sich schließlich darauf einigen können, wo sich die besten Nahrungsquellen befinden. Sprache könnte also eine effiziente Bewertung von differenzierten Informationen ermöglicht haben.“
Den Autoren zufolge ist diese Studie der erste notwendige Schritt, um Bewegungsmuster von Menschen- und Schimpansenpopulationen in ihren natürlichen Lebensräumen miteinander zu vergleichen. „Unsere Studie gibt Aufschluss darüber, wie sich zwei eng verwandte Arten, die in einer ähnlichen Umgebung leben, in ihren räumlichen Bewegungsmustern unterscheiden. Diese Unterschiede ergeben sich möglicherweise aus verschiedenen Arten der Raumnutzung“, sagt Jang. „Wir hoffen, dass unsere Studie dazu beitragen wird, die vergleichende Forschung zu großräumigen Bewegungsmustern auf weitere Primatenarten und -populationen in ihren natürlichen Lebensräumen auszuweiten.“
Originalpublikation:
Haneul Jang, Christophe Boesch, Roger Mundry, Simone D. Ban, Karline R. L. Janmaat
Travel linearity and speed of human foragers and chimpanzees during their daily search for food in tropical rainforests
Scientific Reports, 30 July 2019, https://doi.org/10.1038/s41598-019-47247-9
02.08.2019, Max-Planck-Institut für chemische Ökologie
Birkenspannerraupen können mit der Haut die Farbe des Untergrunds erkennen und ihre Körperfarbe anpassen
Raupen des Birkenspanners sind nur schwer von einem Zweig zu unterscheiden. Dabei ahmen sie nicht nur die Form eines Zweigs nach, sondern auch dessen Farbe. In einer neuen Studie konnten Wissenschaftler von der Universität Liverpool und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie nun zeigen, dass Raupen die Farbe der Zweige mit der Haut wahrnehmen. Raupen, deren Augen geschwärzt waren, passten ihre Farbe dennoch dem Untergrund an. Wenn sie die Wahl hatten, suchten auch „blinde“ Raupen bevorzugt Zweige auf, die ähnliche Farben haben wie sie selbst. Zudem wurden Gene, die für Sehen erforderlich sind, nicht nur in den Augen der Raupen aktiviert, sondern auch in deren Haut.
Tintenfische, Chamäleons und einige Fische sind dafür bekannt, dass sie ihre Farbe an ihre Umgebung anpassen können, um sich zu tarnen. Dazu besitzen sie ein System, um Licht und Farbe unabhängig von den Augen wahrzunehmen. Manche Insekten wie z.B. Birkenspannerraupen (Biston betularia), passen auch ihre Körperfarbe an die Farbe ihrer Futterpflanze an, obwohl dieser Farbwechsel verglichen mit anderen Tieren nur eher langsam verläuft. Bis jetzt war Forschern aber kein Insekt bekannt, das Farbe in seiner Umgebung wahrnehmen kann und wie der Farbwechsel erfolgt. Zwei Theorien wurden jedoch bereits vor mehr als 130 Jahren vorgeschlagen; nämlich, dass der Farbwechsel durch die Nahrung verursacht werden könnte oder indem das Tier die Farbe sieht. Da einige Insekten dafür bekannt sind, dass sie Licht – aber keine Farbe – über die Haut wahrnehmen können, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Liverpool und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie nun drei unterschiedliche Ansätze verfolgt, um das Rätsel zu lösen, wie Birkenspannerraupen ihre Farbe der Umgebung anpassen.
Zunächst wollten sie herausfinden, ob Raupen, deren Augen mit Acrylfarbe schwarz übermalt waren, dennoch ihre Farbe dem Untergrund anpassen können. Die „erblindeten“ Raupen wurden jeweils auf weißen, grünen, braunen und schwarzen Zweigen angezogen und ihre Farbe beobachtet. Auch ohne mit den Augen sehen zu können, verfärbten sich die Raupen entsprechend ihres Untergrunds. Die Färbung war genauso intensiv wie bei Raupen, deren Augen nicht geschwärzt waren. „Es war für mich völlig überraschend, dass „blinde“ Raupen immer noch in der Lage sind, ihre Körperfarbe dem Untergrund anzupassen. Ich denke, mein Betreuer, Ilik Saccheri, glaubte mir das Ergebnis erst, nachdem er es selber gesehen hatte“, sagt Amy Eacock, eine der Hauptautorinnen der neuen Studie und derzeit Postdoc am MPI für chemische Ökologie.
In Verhaltensuntersuchungen, bei denen Raupen mit geschwärzten Augen die Wahl zwischen Zweigen in den genannten vier Farben hatten, setzten sie sich auf den Zweig, der ihrer Farbe am ähnlichsten war.
Im dritten Ansatz untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, in welchen Körperteilen Gene, die mit Sehen in Zusammenhang stehen, aktiv sind. Sie fanden sie nicht nur im Kopf der Raupen, wo sich die Augen befinden, sondern auch in der Haut aller Körpersegmente. Ein Seh-Gen wurde sogar in der Haut stärker abgelesen als in den Köpfen der Raupen. „Wir gehen davon aus, dass dieses Gen an der Wahrnehmung durch die Haut beteiligt ist“, bemerkt Hannah Rowland, weitere Hauptautorin der Studie und Leiterin der Max Planck Forschungsgruppe Räuber und giftige Beute.
„Eine der größten Herausforderungen von Tieren ist, nicht von Räubern gefressen zu werden. Zahlreiche Arten haben daher eine Tarnung entwickelt, um nicht gesehen bzw. erkannt zu werden. Ein beträchtliches Problem ist jedoch, wie sich Tiere an den Untergrund anpassen können, auf dem sie sich häufig aufhalten. „Farbänderung ermöglicht Tieren, sich an ihre Umgebung anzupassen und reduziert sehr wahrscheinlich das Risiko gefressen zu werden“, fasst Hannah Rowland die ökologische Bedeutung der Studie zusammen. Amy Eacock ergänzt: „Wir haben ein Computermodell entwickelt, das so wie Vögel „sehen“ kann, so dass wir schließen können, dass sich diese Anpassungen – Farbänderung, Nachahmung eines Zweigs, Aufsuchen des Untergrund, der zur eigenen Farbe passt –sich über lange Zeiträume entwickelt haben, um zu verhindern von Räubern wahrgenommen zu werden. Raupen mit besserer Farbwahrnehmung werden wahrscheinlich seltener von Räubern gefressen, während Vögel mit verbessertem Sehvermögen mehr Raupen fressen, so dass sich das evolutionäre Wettrüsten zwischen Räuber und Beute fortsetzt.“
Die Studie erweitert unser Verständnis wie Schmetterlingsraupen sich vor Räubern schützen können.
Originalpublikation:
Eacock, A., Rowland, H.R., van’t Hof, A.E., Yung, C., Edmonds, N., Saccheri, I.J. (2019) Extraocular photoreception mediates adaptive colour change and background choice behaviour in peppered moth caterpillars. Nature Communications 10.1038/s42003-019-0502-7
