Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

02.09.2019, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Warum unterschiedliche Körpergrößen entstehen
Kieler Forschungsteam beschreibt, wie Umweltfaktoren und innere Regulation beim Größenwachstum eines Lebewesens zusammenarbeiten
Die Körpergröße eines Lebewesens – von den einfachsten tierischen und pflanzlichen Organismen bis hin zum Menschen – wirkt sich direkt auf seine Fitness aus. Die individuelle Größe ist also ein wichtiges Kriterium für die Fähigkeit eines Lebewesens, sich in der Konkurrenz um Ressourcen oder Reproduktion zu behaupten. Grundsätzlich geht man innerhalb einer Art von ähnlichen Erbinformationen aus, die theoretisch zu relativ einheitlichen Körpergrößen führen sollten. Die Individuen der meisten Arten wachsen allerdings im Rahmen bestimmter physiologischer Grenzen zu sehr unterschiedlicher Größe heran – sie muss also von weiteren Faktoren abhängig sein. Welche Einflüsse das Größenwachstum auf molekularer Ebene im Detail regulieren, wurde bisher jedoch nur wenig erforscht. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Zoologischen Instituts an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) konnten nun am Beispiel des Süßwasserpolypen Hydra zeigen, wie Umwelteinflüsse und interne Regulierungsprozesse gemeinsam das Körperwachstum mitsteuern. Die Kieler Forschenden wiesen nach, dass die Umgebungstemperatur bestimmte molekulare Signalwege des Wachstumsprozesses aktiviert und so die Größe mitbestimmt. Zudem konnten sie zeigen, dass auch genetische Faktoren auf identische Signalketten zurückgreifen und damit ebenfalls zur Größenregulierung des Nesseltiers beitragen. Ihre neuen Ergebnisse veröffentlichte das Kieler Forschungsteam kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications.
Umwelt und interne Regulation greifen ineinander
Aus zellbiologischer Sicht ist die Größe eines ausgewachsenen Lebewesens das Ergebnis dreier Variablen: die Dauer seines Wachstums, die absolute Anzahl der dabei entstehenden Zellen und die individuelle Größe all dieser Zellen, deren Gesamtheit den ausgewachsenen Organismus bildet. Im Laufe des dadurch gekennzeichneten Wachstumsprozesses muss der Organismus zudem seine momentane Größe und das Erreichen der endgültigen Größe registrieren können. Zunächst konzentrierten sich die CAU-Forschenden in ihrer Studie auf die Regulation der Zellenanzahl des Nesseltiers Hydra.
„Wir haben beobachtet, dass Hydra bei niedrigen Umgebungstemperaturen bis zu 83 Prozent mehr Zellen bildet“, erklärt Dr. Jan Taubenheim, dessen Promotionsarbeit in der Zell- und Entwicklungsbiologie in die aktuelle Veröffentlichung eingeflossen ist. „Uns ist es zudem gelungen, die konkreten molekularen Signalwege zu identifizieren, die den Einfluss der Temperatur auf die Zellenanzahl umsetzen und so bei kühleren Temperaturen größere Tiere hervorbringen“, betont Taubenheim, der inzwischen als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Düsseldorf forscht. Diese sogenannten Wnt- und TGF-Beta-Signale sind zum Beispiel an der Embryonalentwicklung und der Zelldifferenzierung beteiligt. Ihre Wechselwirkung mit der Umgebungstemperatur und dem Größenwachstum war jedoch bisher unbekannt. „Die Wnt-Signale bestimmen bei Hydra auch den Übergang vom Wachstum in eine stationäre Phase. Daher vermuten wir, dass sie dem Organismus als Messinstrument dienen, um die eigene Größe festzustellen und das Wachstum zu beenden“, sagt Dr. Benedikt Mortzfeld, der ebenfalls in der Zellbiologie an der CAU promovierte und aktuell als Wissenschaftler an der University of Massachusetts Medical School in Worcester tätig ist.
Der Einfluss der Gene
Neben der Umgebungstemperatur tragen auch bestimmte Erbinformationen zur Größenregulierung der Nesseltiere bei. Gene, die für den sogenannten Insulin-Signalweg zuständig sind, bestimmen das Wachstum mit, indem sie unter anderem die Anzahl der Zellen während des Wachstumsstadiums steuern. Das Kieler Forschungsteam konnte in einer funktionalen Genanalyse unter anderem zeigen, dass das Ausschalten der für diesen Signalweg zuständigen Gene zu einer bis zu 41 Prozent kleineren Körpergröße der Polypen führte. Wichtige Bestandteile der zellulären Steuerungsprozesse des Wachstums liegen also gleichermaßen in den Erbinformationen. „Umwelteinflüsse und genetische Faktoren sind in einem mehrstufigen Ablauf und in einer festen Reihenfolge hintereinandergeschaltet und greifen auf die dieselben zellulären Regulationsmechanismen zurück“, fasst Professor Thomas Bosch, Sprecher des CAU-Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, zusammen. „Gemeinsam steuern sie so Zellenanzahl und –größe sowie die Dauer der Wachstumsphase und bewirken mit ihrem Zusammenspiel eine große Variabilität, die in sehr unterschiedlichen Körpergrößen ausgewachsener Tiere resultiert“, so Bosch weiter.
Größenregulation – ein gemeinsames Prinzip?
Die neuen Erkenntnisse zur Regulierung des Größenwachstums am Beispiel des Modellorganismus Hydra tragen ein Stück dazu bei, universelle Prinzipien bei vielzelligen Lebewesen zu identifizieren. Bestimmte Übereinstimmungen in den Signalwegen lassen die Forschenden vermuten, dass verschiedene Organismen die Einflüsse von Umwelt und Genetik auf sehr ähnliche Weise in ihre innere Größenregulation einbeziehen. Ein nächster wichtiger Schritt wird es sein, zusätzlich den Einfluss der Bakterienbesiedlung des Körpers auf die zugrundeliegenden Steuerungsprozesse zu untersuchen. „Wir vermuten, dass auch die symbiotischen Mikroorganismen des Körpers untrennbar mit der Regulation der Individualentwicklung und damit des Größenwachstums eines Lebewesens verbunden sind“, sagt Bosch. Deren mögliche Beteiligung wolle man im Rahmen des SFB 1182 künftig genauer untersuchen, um so ein immer besseres Verständnis der Größenregulation der Lebewesen zu gewinnen, fasst Bosch zusammen.
Originalpublikation:
Benedikt M. Mortzfeld*, Jan Taubenheim*, Alexander V. Klimovich, Sebastian Fraune, Philip Rosenstiel & Thomas C. G. Bosch (2019): Temperature and insulin signaling regulate body size in Hydra by the Wnt and TGF-beta pathways.
Nature Communications Published on 22 July 2019
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-019-11136-6

02.09.2019, Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.
Vogelsterben am Bodensee
Die Region hat innerhalb von 30 Jahren 120.000 Brutpaare verloren
Amsel, Drossel, Fink und Star – am Bodensee wäre die Vogelschar aus dem bekannten Kinderlied heute viel kleiner als noch vor 40 Jahren: Lebten 1980 am Bodensee noch rund 465.000 Brutpaare, waren es 2012 nur noch 345.000 – ein Verlust von 25 Prozent. Dies ist das Ergebnis einer Studie von Wissenschaftlern der Ornithologischen Arbeitsgruppe Bodensee und des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie. Einst häufige Vogelarten wie Haussperling, Amsel oder Star sind besonders stark zurückgegangen. Viele weitere Arten kommen nur noch in geringen, oft nicht mehr überlebensfähigen Populationen und an immer weniger Orten rund um den Bodensee vor.
Auf den ersten Blick erscheint die Bilanz der Zählungen von 1980 bis 2012 ausgewogen: Von den 158 rund um den Bodensee vorkommenden Vögeln haben 68 Arten zu- und 67 abgenommen, das entspricht jeweils rund 43 Prozent. Die Gesamtzahl an Arten hat sogar leicht zugenommen: Auf acht ausgestorbene Arten kommen 17, die sich neu oder wieder neu angesiedelt haben, darunter Weißstorch, Wanderfalke und Uhu, die von Schutzmaßnahmen profitiert haben.
Der Grund für diesen scheinbaren Widerspruch ist, dass vor allem häufig vorkommende Arten stark zurückgehen. Von den zehn häufigsten Vögeln am Bodensee haben sechs massiv abgenommen, zwei blieben unverändert und nur zwei haben zugenommen. Die Bestände des Haussperlings – 1980 noch die häufigste Art – sind zum Beispiel seither um 50 Prozent eingebrochen. „Das sind wirklich erschütternde Zahlen – vor allem, wenn man bedenkt, dass der Rückgang der Vögel schon Jahrzehnte vor unserer ersten Datenerhebung 1980 begonnen hat“, erklärt Hans-Günther Bauer vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie. Auf längere Zeit gesehen dürften die Bestandsverluste also noch wesentlich höher sein.
Vogelfeindliche Agrarlandschaft
Auffällig ist, wie unterschiedlich die verschiedenen Lebensräume betroffen sind. Der Studie zufolge gehen die Vögel rund um den Bodensee vor allem in Landschaften zurück, die vom Menschen intensiv genutzt werden. Dies betrifft vor allem die heutige Agrarlandschaft: 71 Prozent der auf Wiesen und Feldern lebenden Arten verzeichnen zum Teil drastische Bestandseinbrüche. Das einstmals in der Agrarlandschaft häufige Rebhuhn zum Beispiel ist rund um den Bodensee inzwischen ausgestorben. Auch Raubwürger, Wiesenpieper und Steinkauz gibt es dort heute nicht mehr.
Einer der Hauptgründe für diesen Rückgang ist der Verlust von Nahrung. So haben den Ornithologen zufolge am Bodensee 75 Prozent der Fluginsekten-fressenden und 57 Prozent der sich von Landwirbellosen ernährenden Vogelarten abgenommen. „Dies bestätigt, was wir schon länger vermutet haben: Das durch den Menschen verursachte Insektensterben wirkt sich massiv auf unsere Vögel aus“, sagt Bauer. Hinzu kommt, dass die heutigen effizienten Erntemethoden kaum mehr Sämereien für körnerfressende Arten übriglassen. Außerdem zerstören das frühe und häufige Abmähen großer Flächen, der Anbau von Monokulturen, der frühzeitige Aufwuchs des Wintergetreides, Entwässerungsmaßnahmen und das Fehlen ungenutzter Brachflächen vielen Arten des Offenlandes den Lebensraum.
Aber nicht nur aus Wiesen und Feldern, auch aus den Dörfern und Städten rund um den Bodensee verschwinden die Vögel. „Ein gestiegenes Ordnungsbedürfnis und eine geringere Toleranz gegenüber Lärm und Schmutz macht den Vögeln zunehmend zu schaffen. Offensichtlich können die Tiere inmitten der Häuserschluchten, Zierbäume und sauberen Nutzgärten immer seltener erfolgreich brüten“, so Bauer. Selbst „Allerweltsvögel“ wie Amsel (minus 28 Prozent), Buchfink und Rotkehlchen (jeweils minus 24 Prozent) leiden massiv unter den sich verschlechternden Lebensbedingungen im Siedlungsbereich.
Gewinner und Verlierer im Wald und an Gewässern
Dagegen scheint es den Waldvögeln am Bodensee vergleichsweise gut zu gehen: 48 Prozent der im Wald lebenden Arten verzeichnen steigende Bestände, nur 35 Prozent gehen zurück. Ein Beispiel dafür ist der Buntspecht mit einem Zuwachs von 84 Prozent. Wie andere Spechte scheint auch er bislang von den größeren Holzmengen in den Wäldern profitiert zu haben. Auch rund um die Gewässer am Bodensee haben mehr Arten zu- als abgenommen. Zu den Gewinnern zählt hier zum Beispiel der Höckerschwan.
Trotzdem gehen auch in den Wäldern viele Vogelarten zurück. Die Bestände des Waldlaubsängers sind zum Beispiel um 98 Prozent eingebrochen, die des Sommergoldhähnchens um 61 Prozent. So macht sich auch am Bodensee die intensive Holznutzung mit kürzeren Fällintervallen bemerkbar. Selbst in Schutzgebieten werden Horstbäume sogar während der Brutzeit gefällt. Ältere Bäume werden häufig aus Gründen der Verkehrssicherung abgeholzt, in den Wäldern werden neue Wege angelegt und feuchte Stellen trockengelegt.
Alles in allem dokumentiert die letzte Bestandserfassung 2010-2012 dieselben Entwicklungen und Ursachen wie die vorhergehenden Zählungen. Teilweise hat sich die Situation im Vergleich jedoch nochmals deutlich verschlechtert. Es gibt kaum Anzeichen dafür, dass sich die Situation seither zum Positiven gewandelt hat. „Die Lebensbedingungen für Vögel rund um den Bodensee haben sich in den letzten sieben Jahren eher weiter verschlechtert. Die Bestandszahlen sind deshalb inzwischen vermutlich noch weiter gesunken“, so Bauer.
Deutschlandweiter Rückgang
Mit seiner vielfältigen Struktur und seiner Lage im Voralpenland bietet der Bodenseeraum an sich hervorragende Lebensbedingungen für Vögel. Die Veränderungen seiner Natur in den letzten Jahrzehnten sind jedoch typisch für dicht besiedelte Gebiete mit intensiver Land- und Forstwirtschaft. „Der Einbruch in den Bestandszahlen vieler Arten, wie wir sie am Bodensee festgestellt haben, findet deshalb mit großer Sicherheit auch in anderen Regionen statt“, sagt Bauer.
Die Studie ist eine der wenigen Langzeituntersuchungen über die Brutvogelbestände in Deutschland, die die Brutvogelbestände mit derselben Methode über einen so langen Zeitraum dokumentiert. An der jüngsten Datenerhebung von 2010 bis 2012 haben neben den Wissenschaftlern auch 90 ehrenamtliche Mitarbeiter teilgenommen und dabei sämtliche Vögel auf einer Fläche von rund 1.100 Quadratkilometern rund um den Bodensee gezählt. Zuvor hatten die Ornithologen die Bestände erstmals 1980 bis 1981 und dann im Zehn-Jahresrhythmus erfasst. Die nächste Zählung soll von 2020 bis 2022 stattfinden.
Maßnahmen gegen Artenschwund
Um den Verlust an Biodiversität aufzuhalten, fordern die Wissenschaftler ein Umdenken in der Landwirtschafts- und Forstpolitik. Maßnahmen, die Vögeln zugutekommen würden, sind unter anderem:
Drastische Beschränkung von Insekten- und Unkrautvernichtungsmitteln in der Land- und Forstwirtschaft, auf öffentlichen Flächen und in Privatgärten
Deutlich weniger Düngung
Umwandlung von mindestens zehn Prozent der Landwirtschaftsfläche zu ökologischen Vorrangflächen
Auf Teilflächen unbearbeitete Äcker und Wiesen während der Brutzeit und im Winter
Spätes Mähen außerhalb der Brutzeit der Wiesenvögel und die Erhaltung von Blühstreifen und Brachflächen zur Samenproduktion
Mindestens fünf Prozent der Waldfläche sollte völlig nutzungsfrei bleiben
Naturnahe Gärten mit einheimischen Pflanzen einrichten
Originalpublikation:
Hans-Günther Bauer, Georg Heine, Daniel Schmitz, Gernot Segelbacher & Stefan Werner
Starke Bestandsveränderungen der Brutvogelwelt des Bodenseegebietes – Ergebnisse aus vier flächendeckenden Brutvogelkartierungen in drei Jahrzehnten.
Vogelwelt 139: 3 – 29 (2019)

02.09.2019, Justus-Liebig-Universität Gießen
Die einzigartigen Gifte der Hundertfüßer
Internationales Forscherteam untersucht Giftevolution in altertümlichen Gliedertieren – Giftproteine bergen Potenzial für pharmakologische und agrochemische Anwendungen
Die Evolution bescherte ihnen Gifte, mit denen sich sogar Mäuse töten lassen: Hundertfüßer gehören wie Spinnen zu einer Gliedertiergruppe, in der im Laufe der Zeit Gifte entstanden sind. Ein internationales Forscherteam aus Großbritannien, Australien und Deutschland, darunter die neue Arbeitsgruppe Tiergifte an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), hat nun erstmalig die Giftkomposition und Giftevolution aller fünf Hundertfüßergruppen vergleichend untersucht und gibt Einblicke in die komplexe und dynamische Evolution von Giften am Beispiel dieser Bodenbewohner.
„Spannend ist, dass wir nun rekonstruieren können, wie die Gifte in dieser Gruppe ursprünglich zusammengesetzt waren und sich dann im Laufe der Evolution verändert haben“, sagt Dr. Björn von Reumont vom Institut für Insektenbiotechnologie der JLU. „Unsere Daten zeigen, dass die ursprünglichen Gifte bis vor ca. 50 Millionen Jahren sehr einfach zusammengesetzt waren und dann relativ schnell und zum Teil extrem komplex angepasst und verändert wurden. Die höchste Komplexität weisen die Gifte der Hundertfüßer aus der Gruppe der Skolopender-artigen auf“ Überraschend für die Forscherinnen und Forscher war, dass es keine Giftkomponente oder einzelne Giftproteine gibt, die in allen fünf Großgruppen vorkommen. Dies zeigt, wie dynamisch die Anpassung des Giftcocktails an die Beute und jeweilige Ökologie der Hundertfüßer erfolgt ist.
Während die anderen Arten der Tausendfüßer – zu diesem Unterstamm gehören auch die Hundertfüßer – Pflanzen- oder Detritusfresser sind, haben Hundertfüßer eine aktive, jagende Lebensweise entwickelt. Hierbei spielen ihre Kieferklauen und ihre Giftdrüsen, die in der Spitze dieser Kieferklauen münden, eine große Rolle. Mancher Gartenbesitzer musste dies bereits erfahren, wenn ein Steinläufer (Lithobius) sich bedroht fühlte und zugebissen hat.
Bislang wurden nur Gifte einzelner Arten beschrieben, die alle zu den Skolopender-artigen gehören, einer der fünf Großgruppen der Hundertfüßer. Dies sind schnelle, agile Jäger, die alles fressen, was sie überwältigen können. Einige Arten, insbesondere in den Tropen, werden bis zu 30 Zentimeter groß. Mit ihren Toxinen können diese Hundertfüßer auch Wirbeltiere wie Mäuse oder Fledermäuse töten.
Die nun in dem Fachjournal „Molecular Biology and Evolution“ veröffentlichte Studie zeigt, wie wichtig die Erforschung noch unbekannter und bisher vernachlässigter Gifttiere ist. „Wir konnten nachweisen, dass in jeder der Hundertfüßergruppen für diese Gruppen einzigartige Giftproteine entstanden sind, die hochspezifisch wirken und großes Potenzial bezüglich ihrer Bioaktivität versprechen“, erklärt von Reumont. „Einige dieser Proteine sind sehr klein und ähneln bekannten Neurotoxinen stark.“
Die Gifte der Hundertfüßer stellen somit eine pharmakologisch und agrochemisch interessante „Schatztruhe“ dar. Wie diese Schätze gehoben werden können, wird in der Arbeitsgruppe Tiergifte an einheimischen Hundertfüßern untersucht. Eingebunden ist diese Forschung in das LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik, an dem die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, die Goethe-Universität Frankfurt, die JLU und das Fraunhofer Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie IME beteiligt sind.
Hundertfüßer sind nicht nur als mögliche Bioressource, sondern auch aus ökologischer und evolutionärer Perspektive interessant. Als eine der ältesten Gliedertiergruppen üben sie wichtige Funktionen aus in Bodenökosystemen aus – Lebensräume, die zurzeit akut gefährdet sind durch Klimawandel und Pestizideinsatz. Die im Boden lebenden Arten aus der Gruppe der Geophilomorpha zeigen auch eindrücklich, wie komplex und erfindungsreich Evolution ist. Diese Arten setzen ihr Gift nicht nur aktiv ein, wenn sie mit ihren Giftklauen jagen, sondern schützen sich zusätzlich durch Drüsen, die ihren Körper überziehen und passiv Toxine abgeben, wenn zum Beispiel ein Trupp von Ameisen die Tiere attackiert.
Originalpublikation:
Ronald A Jenner, Bjoern M von Reumont, Lahcen I Campbell, Eivind A B Undheim: Parallel evolution of complex centipede venoms revealed by comparative proteotranscriptomic analyses. Molecular Biology and Evolution, msz181
DOI: 10.1093/molbev/msz181

03.09.2019, Universität Greifswald
Australische Spinnenart produziert extrem elastische Fangnetze
Spinnen sind erfolgreiche Räuber. Ihr Beuteerfolg hängt maßgeblich von ihrer Fähigkeit ab, effektive Fangnetze zu bauen. Ein Wissenschaftler der Universität Greifswald hat zusammen mit Forschenden aus den USA, Taiwan und Argentinien den Aufbau und die Eigenschaften der Spinnfäden einer australischen Spinnenart genauer untersucht. Die Studie hat gezeigt, dass unterschiedliche Webtechniken die Eigenschaften von Spinnfäden vor allem hinsichtlich ihrer Elastizität entscheidend beeinflussen. Die Ergebnisse sind kürzlich in der Fachzeitschrift Scientific Reports (DOI: 10.1038/s41598-019-45552-x) erschienen.
Spinnenseide ist ein bedeutendes Biomaterial. Erkenntnisse über deren Aufbau und Zusammensetzung können ein erster Schritt sein, um innovative Materialien nach dem Vorbild der Natur zu entwickeln. Vor diesem Hintergrund hat ein Forschungsteam um einen Greifswalder Zoologen Spinnenfäden der Otway-Krallenspinne (Progradungula otwayensis) untersucht. Die endemische Otway-Krallenspinne kommt nur im Great Otway National Park in Australien vor. Die Studien an dieser seltenen Spinne zeigen erstmalig, dass eine unterschiedliche Verarbeitung verschiedener Fasertypen in komplexen Kräuselfäden natürlich vorkommt. Die Art der Verarbeitung wiederum beeinflusst die Eigenschaften des Fadens in Fangnetzen entscheidend. Bisher wurden die mechanischen Eigenschaften von Fangfäden lediglich mit deren Proteinstruktur verbunden.
Bei der Produktion der Fangfäden setzen verschiedene Spinnenarten unterschiedliche Techniken ein. Die häufigsten und am besten erforschten Fangfäden sind mit zähflüssigen Leimtröpfchen beschichtet. Die Eigenschaften dieser Fäden werden stark durch die Proteine bestimmt, aus denen sich die Fäden zusammensetzen. Die australische Krallenspinne nutzt hingegen Kräuselfäden – sogenannte cribellate Fäden – für den Beutefang. Diese sind vor allem typisch für die Fangnetze von ursprünglichen Spinnenarten. Ihre Fangfäden sind leimfrei und viel komplexer im Aufbau als die Leimfäden. Sie bestehen aus ein oder zwei axialen Fasern, die mit der Fangwolle verwoben werden. Die Fangwolle besteht aus tausenden Nanofasern. Darin werden weitere Fasern eingewoben, was für eine erhöhte Elastizität sorgt. Bei der Produktion der Kräuselfäden werden die Nanofasern mit einem Borstenkamm, der sich an den Hinterbeinen der Spinne befindet, aufgekämmt. Die Art der Verarbeitung der Nanofasern bestimmt die mechanischen Eigenschaften des Fadens. Sie ist entscheidend für die Elastizität und Klebkraft der Fangwolle.
Die Studie zeigt nun erstmalig, dass cribellate Spinnen wie die Otway-Krallenspinne auch ohne den Einsatz eines Borstenkamms Kräuselfäden produzieren kann. Die ungekämmten Kräuselfäden der Krallenspinne haben aufgrund der unterschiedlichen Verarbeitung eine deutlich verringerte Klebkraft und sind nur auf die doppelte Länge dehnbar. Die gekämmten Fäden dieser Spinne sind dagegen extrem elastisch. Sie lassen sich bis auf das 14-fache ihrer ursprünglichen Länge dehnen und sind somit die bisher elastischsten Fäden, die man von Spinnen kennt. Besonders interessant ist, dass die Krallenspinne die beiden unterschiedlich produzierten Fäden auch für verschiedene Zwecke nutzt. Die ungekämmten Kräuselfäden werden nicht zum Beutefang, sondern als Rahmenfäden im Netz verwendet. An diesen Rahmenfäden werden dann die Fangfäden angeheftet. Die ungekämmten Fäden der Krallenspinne sind jedoch deutlich elastischer als normale Rahmenfäden in Spinnennetzen, was die Gesamtelastizität des Fangnetzes erhöht.
Weitere Informationen
Michalik P., Piorkowski D., Blackledge T. A., Ramírez M. J. (2019): „Functional trade-offs in cribellate silk mediated by spinning behavior,“ in: Scientific Reports 9(1): 2045-2322. DOI: 10.1038/s41598-019-45552-x

04.09.2019, CDU/CSU – Bundestagsfraktion
Maßnahmen zum Insektenschutz schnell umsetzen
Aktionsprogramm Insektenschutz ist zentrales Element unserer Politik zum Schutz der Biodiversität
Am heutigen Mittwoch hat die Bundesregierung das Aktionsprogramm Insektenschutz beschlossen. Dazu erklärt die umweltpolitische Sprecherin der CDU/CSU-Bundestagsfraktion, Marie-Luise Dött:
„Mit dem heute beschlossenen „Aktionsprogramm Insektenschutz“ sind zentrale Handlungsansätze für einen besseren Insektenschutz festgelegt worden. Eine Vielzahl von konkreten Maßnahmen wird zur Verbesserung der Lebensgrundlagen unserer heimischen Insekten beitragen. Wir werden Lebensräume für Insekten schaffen und schützen, den Einsatz von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln verringern und die negative Wirkung von Beleuchtungen reduzieren.
Besonders wichtig ist es, dass mit dem Programm das Monitoring der Insektenbestände erweitert wird und die wissenschaftliche Forschung deutlich gestärkt wird. Denn wir brauchen weitergehende Erkenntnisse über die Ursachen des Insektenrückgangs.
Das Programm zeigt, dass Insektenschutz eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe ist. Landwirte, Kommunen und jeder Einzelne müssen helfen, den Insekten das Leben und Überleben zu erleichtern. Das „Aktionsprogramm Insektenschutz“ ist dazu die Handlungsanleitung. Es geht jetzt darum, die Aufgaben schnell umzusetzen und dafür auch die erforderliche Finanzierung sicherzustellen.“

04.09.2019, Aurelia Stiftung
Luftnummer beim Insektenschutz: Aurelia Stiftung kritisiert Aktionsprogramm der Bundesregierung gegen das Insektensterben
Das heute von der Bundesregierung beschlossene „Aktionsprogramm Insektenschutz“ wird dem Insektensterben nicht gerecht. Die darin gefassten, unverbindlichen Absichtserklärungen führen am Kern des Problems vorbei und werden wahrscheinlich weitgehend wirkungslos bleiben.
Um die dramatische Lage der Insekten in Deutschland zu verbessern, brauchen wir nicht nur sinnvollere Regelungen für den Pestizideinsatz in Schutzgebieten, sondern vor allem klare politische Weichenstellungen für einen landwirtschaftlichen Systemwandel hin zu einer möglichst pestizidfreien, ökologischeren Bewirtschaftung unserer Äcker, Wiesen und Wälder.
Insektenfördernde Maßnahmen durch die Landwirtschaft würden im Aktionsprogramm Insektenschutz zwar thematisiert, aber nicht durch konkrete Handlungsmaßnahmen und Regelungen flankiert, sagt Johann Lütke Schwienhorst, Agrarreferent der Aurelia Stiftung: „Die gegenwärtige Agrarpolitik, die nach wie vor eine industrielle Intensivierung der Landwirtschaft forciert, gefährdet die Existenz von Insekten und Landwirt*Innen gleichermaßen. Das Insektensterben und Höfesterben in unseren ländlichen Regionen haben in dieser Hinsicht ein und dieselbe Ursache. Um dieser Ursache zu begegnen, brauchen wir weit mehr konkrete Schritte als nur eine Pestizidreduktion in Schutzgebieten und auf Gewässerrandstreifen. Wir brauchen eine Landwirtschaftspolitik, die Vielfalt statt Einfalt fördert und diese Vielfalt nicht bloß auf die im Aktionsprogramm vereinbarten „Refugialflächen“ zur Pestizidkompensation am Ackerrand beschränkt.
Ausgerechnet in dem wichtigsten Bereich – der Landwirtschaft – bleibt das Aktionsprogramm Insektenschutz ambitionslos und zaghaft. Dabei bestehen längst ausgereifte Konzepte zur Qualifizierung der EU-Subventionen zum Wohl von Insekten, Bäuerinnen und Bauern. Alle wohlklingenden, unverbindlichen Bekenntnisse zu mehr Insektenschutz in der Landwirtschaft sind scheinheilig, solange Landwirtschaftsministerin Julia Klöckner (CDU) sich bei entscheidenden Abstimmungen wie vor wenigen Wochen über die europäischen „Bienenschutz-Leitlinien“ („Guidance on risk assessment on bees“) für eine Abschwächung der Risikobewertung von Pestizidwirkstoffen für Insekten in der EU einsetzt.“
Umweltministerin Svenja Schulze (SPD) hat sich zwar mit der Forderung nach Gewässerrandstreifen und neuen Regelungen für den Pestizideinsatz in Schutzgebiete durchsetzen können. Die nun vereinbarten, spezifischen Regelungen zu unterschiedlichen Gewässertypen mit unterschiedlich breiten Randstreifen sind jedoch praxisfern und eine tatsächliche Umsetzung scheint fraglich. Die Bundesregierung hätte sich hierbei den Gesetzentwurf der von der Aurelia Stiftung mitinitiierten Volksinitiative „Artenvielfalt retten – Zukunft sichern“ in Brandenburg zum Vorbild nehmen können. Dieser schafft für Bäuerinnen und Bauern klare, praktikable und zu Ende gedachte Regelungen für die notwendigen Einschränkungen von Pestiziden in Schutzgebieten und auf Gewässerrandstreifen.
Bei dem immer wieder aufgeschobenen Glyphosat-Ausstieg hat sich die Regierung nun endlich auf ein klares Datum verständigt. Bis 2023 soll der Ausstieg vollzogen sein. Einen konkreten Fahrplan für diesen Ausstiegsprozess bleibt die Regierung weiterhin schuldig und verweist stattdessen auf andere, noch gar nicht existente Programme wie die ebenfalls seit Langem angekündigte „Ackerbaustrategie“. Weit dringender als ein Ausstiegstermin in weiter Ferne werden konkrete Fördermaßnahmen benötigt, um landwirtschaftlichen Betrieben Alternativen zum Glyphosateinsatz aufzuzeigen und eine schrittweise Umstellung etwa zu weiteren Fruchtfolgen sowie einer mechanischen Boden- und Unkrautbearbeitung zu ermöglichen.

04.09.2019, NABU
Neues Insektenschutzprogramm ist wichtiger Schritt in richtige Richtung
Der NABU begrüßt das Aktionsprogramm Insektenschutz der Bundesregierung, das heute vom Kabinett beschlossen werden soll. Erstmals gibt es damit in Deutschland ein spezielles Programm zum Schutz einer Gruppe von Lebewesen.
„Die Bundesregierung hat die Systemrelevanz der Insekten erkannt. Die Leistungen von Wildbienen und Co. als Bestäuber und im Nahrungsnetz können wir gar nicht hoch genug einschätzen. Doch durch Lebensraumverlust, hohen Pestizideinsatz und Überdüngung verschwinden Insekten in rasantem Tempo. Ein bundesweites Aktionsprogramm zu ihrem Schutz ist entscheidend – aber es darf kein Papiertiger werden. Ein Erfolg wird es erst dann, wenn die Bundesregierung jetzt alle Maßnahmen schnell und ohne Ausnahmen umsetzt“, so NABU-Bundesgeschäftsführer Leif Miller.
Positiv bewertet der NABU, dass die Bundesregierung ab sofort 100 Millionen Euro pro Jahr für den Insektenschutz bereitstellt. Finanziert werden sollen damit Forschungsprojekte, die Erfassung der Insektenbestände in Deutschland und Schutzmaßnahmen in Landwirtschaft, Städten, Wäldern und an Gewässern. Neu ist, dass künftig auch Lebensräume aufgrund ihrer Bedeutung für Insekten geschützt werden können. Dazu zählen etwa Säume und Hecken als Übergänge zwischen verschiedenen Zonen, wie Wald und Feld. Zudem soll es erstmals ein Insektenschutzgesetz geben, das Regelungen zu Biotopen, Abständen zu Gewässern, dem Einsatz von Herbiziden und Pestiziden sowie zur Düngung bündeln soll.
Künftig werden auch in zahlreichen Schutzgebieten Herbizide und Insektizide verboten sein, in denen ihr Einsatz bislang erlaubt war – dies kann für bis zu 20 Prozent der deutschen Landesfläche gelten. Auch bei seinen eigenen Institutionen möchte der Bund künftig auf Insektengifte verzichten, etwa bei der Bundeswehr, an Bundesfernstraßen und Bahngleisen. „Alle diese Maßnahmen müssen jetzt ohne wenn und aber umgesetzt werden. Die dramatische Situation der Insekten duldet keinen Aufschub“, so Miller.
Der NABU begrüßt auch, dass im kommenden Jahr über 70 Millionen Euro zusätzlich an EU-Agrargeldern in Naturschutzmaßnahmen der Bundesländer umgeleitet werden können. Dies reicht nach Einschätzung des NABU allerdings nicht aus: Bis zu 15 Prozent der pauschalen Flächensubventionen können auf diese Weise umgewandelt werden, Deutschland nutzt jetzt jedoch statt bislang 4,5 nur sechs Prozent – und das zunächst auch nur für 2020. „Dieser Schritt war überfällig. Hierzulande klafft eine riesige Finanzlücke von fast einer Milliarde im Naturschutz, da ist diese Umschichtung viel zu gering. Der entscheidende Hebel für das Überleben der Insekten liegt ohnehin in Brüssel: Die Bundesregierung muss jetzt eine naturverträgliche Agrarreform vorantreiben, die Standards und Anreize für insekten- und klimaschonende Produktion setzt und die umweltschädlichen Flächenprämien beendet“, so Miller.

04.09.2019, Deutscher Naturschutzring
Insektenschutz: Jetzt durchstarten, bitte!
DNR begrüßt Aktionsprogramm der Bundesregierung und mahnt rasche Umsetzung an
Der Umweltdachverband Deutscher Naturschutzring (DNR) begrüßt den heute geplanten Kabinettsbeschluss zum Insektenschutz als überfälligen Schritt gegen das Artensterben. Zugleich mahnt er aber eine rasche Umsetzung und das Schließen von Schlupflöchern an. „Es brennt nicht nur am Amazonas, sondern auch in der deutschen Agrarpolitik: Wir haben in den letzten Jahrzehnten nicht nur die größte Klimakrise seit 800.000 Jahren, sondern auch das größte Artensterben seit dem Verschwinden der Dinosaurier ausgelöst. Mit dem Insektenschutzgesetz legt die Bundesregierung nun einen längst überfälligen Plan vor, um zumindest die Insekten vor dem sechsten Massensterben des Planeten zu retten“, so DNR-Präsident Kai Niebert.
Verglichen mit den von Naturschutzverbänden und Wissenschaft formulierten Anforderungen lasse das Programm jedoch deutlich die Abstriche erkennen, die das Bundesumweltministerium in den Verhandlungen mit dem Landwirtschaftsministerium hinnehmen musste. „Insekten fallen besonders monotonen, überdüngten und mit Pestiziden belasteten Agrarlandschaften zum Opfer. Der Erfolg des Gesetzes steht und fällt daher mit Rettungsmaßnahmen, die genau hier ansetzen. Solange die Bundesregierung sich jedoch weigert, für eine ambitionierte Reform der – nicht nur – für Insekten fatalen EU-Agrarpolitik einzutreten, werden Rettungsmaßnahmen Palliativpolitik sein. Auch national bleibt die Bundesregierung deutlich hinter ihren Möglichkeiten. Julia Klöckner spielt mit dem Verschleppen einer mensch- und umweltfreundlichen Ackerbaustrategie auf Zeit. Zeit, die Wildbienen und Co nicht mehr haben“, ergänzt Niebert.
Als Erfolg wertet der DNR, dass mit dem Rechtsrahmen eines Insektenschutzgesetzes ein realer Hebel vereinbart wurde, um die geplanten Ver- und Minderungsgebote für den Einsatz von Pestiziden in Schutzgebieten wie Natura 2000 sowie an Gewässern rechtswirksam durchzusetzen. „Wir werden als Anwälte der Natur genau darauf achten, dass diese Maßnahmen wie vereinbart umgesetzt und nicht durch Hintertürchen und undichte Stellen ausgehebelt werden. Ausdrücklich begrüßen wir die Maßnahmen, um gesellschaftliches Engagement zu stärken und die Umweltverbände am Umsetzungsprozess zu beteiligen“, so Niebert weiter.
Mit Blick auf die weiteren Kabinettsbeschlüsse zur Umschichtung von EU-Fördermitteln aus der sogenannten ersten in die zweite Säule zugunsten von Agrarumweltmaßnahmen sowie zum Tierwohlkennzeichen hält Niebert fest: „Insektensterben, nitratverseuchte Böden und Skandale im Tierschutz zeigen: Die Zeit freiwilliger Labels und das Abschieben der Verantwortung für den Umbau der Landwirtschaft auf die Verbraucher sind vorbei. Geld darf es nur noch für eine naturverträgliche Herstellung von Lebensmitteln geben. Die erhöhte Umschichtung der EU-Mittel ist dabei nicht mehr als ein Tropfen auf den heißen Stein. Deutschland könnte schon heute 15 Prozent der EU-Fördermittel zum Erhalt der Artenvielfalt einsetzen. Mit gerade mal sechs Prozent bleibt die Regierung weit hinter dem Notwendigen und Machbaren zurück, um Landwirtinnen und Landwirte bei den gewaltigen Herausforderungen einer umwelt-, klima- und tiergerechteren Landwirtschaft zu unterstützen.“
Aktionsprogramm-Insektenschutz

6.09.2019, Universität Wien
Graugans-Teenager setzen auf soziale Netzwerke
Sozialer Kontext in frühen Lebensphasen hat langfristige Auswirkungen auf Graugänse
Vernetzt zu sein ist nicht nur bei Menschen ein Muss. Ein Team um die VerhaltensbiologInnen Didone Frigerio und Georgine Szipl von der Konrad Lorenz Forschungsstelle der Universität Wien untersuchte bei Graugänsen, wie sich die Eingliederung in die Gruppe auf die Physiologie, die aggressiven Auseinandersetzungen und die Fitness auswirkt. Fazit: Der soziale Kontext in frühen Lebensphasen hat langfristige Effekte auf die Tiere.
Die Gruppengröße bei Graugänsen variiert über den Jahresverlauf: Im Herbst schließen sich die Gänse zu einer großen Schar zusammen, zum Ende des Winters lösen sich die Paare zur Paarungszeit von der Schar und bleiben auch während und nach der Brutzeit zu zweit zusammen. Unverpaarte Tiere verbleiben hingegen in größeren Gruppen zusammen. Junge Graugänse müssen sich im Herbst mit Hilfe ihrer Eltern in die Winterschar integrieren. Diese große Gruppe bietet Schutz, aber es kommt auch vermehrt zu Aggressionen zwischen den Gruppenmitgliedern. Gruppenleben verursacht also auch Stress, und damit verbunden die erhöhte Ausschüttung von Corticosteron, dem Stresshormon von Vögeln.
Die ForscherInnen beobachteten 44 ein- bis dreijährige Graugänse in verschiedenen Saisonen: während der Bildung der Schar im Herbst, am Ende des Winters zur Paarungszeit und während der kommenden Brutsaison und kamen zu interessanten Ergebnissen: Die Tiere waren in der Winterschar stärker vernetzt als während der Paarungs- und Brutzeit. Einjährige Gänse vernetzten sich stärker als zwei- und dreijährige jugendliche Tiere. Je größer die soziale Vernetzung zwischen den Vögeln war, desto höher war auch die Zahl der aggressiven Auseinandersetzungen und in der Folge auch die aus dem Kot gemessenen Stoffwechselprodukte des Stresshormons. „Das könnte die Folge einer Rangordnung sein, die sich im Herbst und Winter zwischen den Gruppenmitgliedern bildet“, erklärt Didone Frigerio. Da die Rangordnung in dieser Studie aber nicht erfasst wurde, vermuten die VerhaltensbiologInnen als alternative Erklärung, dass die Positionierung innerhalb der Gruppe bereits sehr früh, also als einjährige Jugendliche, festgelegt wird. „Die frühe Etablierung der Position innerhalb der Winterschar hat also vermutlich einen direkten und nachhaltigen Effekt, und die Rolle der Gans in der Gruppe während der folgenden Jahren könnte Resultat ihres anfänglichen Status sein“, präzisiert Georgine Szipl, Erstautorin der Studie.
Darüber hinaus untersuchten die WissenschafterInnen den Zusammenhang zwischen sozialer Vernetzung während der frühen Entwicklung und reproduktivem Erfolg einige Jahre später. „Wir fanden heraus, dass Gänse, die stärker vernetzt waren, früher Brutversuche unternahmen als weniger stark vernetzte Individuen. Und sie hatten einen höheren Bruterfolg, also mehr flügge Küken“, so Szipl. Diese Untersuchung war dank der langjährigen Beobachtung der individuellen Lebensgeschichten möglich, die seit über 20 Jahren an der Konrad Lorenz Forschungsstelle in Grünau durchgeführt wird.
Originalpublikation:
Publikation in „Scientific Reports“:
Szipl, G., Depenau, M., Kotrschal, K., Hemetsberger, J. & Frigerio, D. (2019): Costs and benefits of social connectivity in juvenile Greylag geese. Scientific Reports
DOI 10.1038/s41598-019-49293-9

09.09.2019, Dachverband Dutscher Avifaunisten
Frankreich stoppt Jagd auf Brachvögel
Die französische Regierung hat ihre Entscheidung, bis zu 6.000 Große Brachvögel in der Jagdsaison 2019/20 zum Abschuss freizugeben, mit sofortiger Wirkung rückgängig gemacht. Das bedeutet, dass in diesem Herbst und während des kommenden Winters keine Brachvögel in Frankreich geschossen werden dürfen. Die Kehrtwende der französischen Regierung stellt einen großen Erfolg für den Vogelschutz in Europa dar und ist ein wichtiges Signal für die EU-Mitgliedsstaaten Spanien, Italien, Griechenland, Malta und Zypern, in denen die Jagd auf Vögel immer noch weit verbreitet ist.
Ein französisches Moratorium zum Schutz der bedrohten Wiesenvogelart ist zum 31. Juli 2019 abgelaufen. Noch Anfang Juli hatte die Regierung angekündigt, die Jagd auf den Großen Brachvogel und andere gefährdete Vogelarten nach Ablauf dieses Moratoriums wieder einzuführen, obwohl ein Komitee des französischen Umweltministeriums dringend davon abgeraten hatte. Die Entscheidung der französischen Regierung stieß bei Natur- und Vogelschützern europaweit auf Kritik und stand in direktem Widerspruch zu den Verpflichtungen, die sich für Frankreich aus dem Abkommen zur Erhaltung der afrikanisch-eurasischen wandernden Wasservögel (AEWA) aus dem Jahr 1995 ergeben. Durch das Abkommen erklären sich die Unterzeichnerstaaten bereit, 255 Wasservogelarten und die Lebensräume entlang ihrer Zugwege zu schützen. Zu den so geschützten Vogelarten zählt auch der Große Brachvogel.
In Deutschland brüten die meisten Großen Brachvögel in Niedersachsen. Wie in vielen europäischen Staaten geht sein Bestand auch hierzulande seit Jahrzehnten zurück. In der aktuellen Roten Liste der Brutvögel Deutschlands wird die Art in der Kategorie I als „vom Aussterben bedroht“ geführt. Ehemals in Mooren und Heiden heimisch, fand die Art zunächst in landwirtschaftlich extensiv genutztem, feuchtem Grünland ein geeignetes alternatives Bruthabitat vor. Doch auch dieser Lebensraum wird bei uns aufgrund von Trockenlegung, Wiesenumbruch, höheren Düngergaben, unpassenden Mahdzeitpunkten und der Errichtung von Infrastruktur und Gewerbegebieten immer seltener.
Diese gute Nachricht erlaubt ein Aufatmen für den Schutz des Großen Brachvogels. Jedoch ignoriert die französische Regierung die vom Expertengremium des Umweltministeriums gegebenen Ratschläge für den Schutz weiterer europaweit vom Aussterben bedrohter Vogelarten. So hält Frankreich an den Plänen fest, die Turteltaube in der kommenden Jagdsaison weiterhin zum Abschuss freizugeben, obwohl die Art europaweit im Zeitraum 1980–2016 sogar um 80 % zurückgegangen ist. Immerhin reduzierte die Regierung die zum Abschuss freigegebene Anzahl von ursprünglich vorgesehenen 30.000 auf nun 18.000 Exemplare. Das Expertengremium hatte indessen empfohlen, die Jagd auf diese Vogelart komplett einzustellen. Düster sieht es auch für die Uferschnepfe aus: Frankreich möchte die Jagd auf diese bedrohte Wiesenvogelart nur für ein Jahr aussetzen, obwohl laut Expertenvotum ein größerer Zeitraum zur Erholung der Bestände notwendig wäre.

09.09.2019, InfectoGnostics – Forschungscampus Jena e.V.
Rattenplage in Wien: Infektionsforscher weisen multiresistente Erreger bei städtischen Wanderratten nach
Von Ratten könnte eine große Gefahr für die Verbreitung multiresistenter Keime in Städten ausgehen. Zu diesem Ergebnis ist ein Forscherteam aus Österreich und Deutschland nach Untersuchungen von Rattenpopulationen in Wien gekommen. InfectoGnostics-Forscher aus Jena führten Genanalysen der Proben durch und konnten zeigen, dass die Tiere Hochrisiko-Erreger tragen, die gegen die meisten Antibiotika resistent sind. Die Ergebnisse der Studie wurden im August im infektionsmedizinischen Fachjournal „Eurosurveillance“ (DOI: 10.2807/1560-7917.ES.2019.24.32.1900149) veröffentlicht.
Auch aufgrund der immer häufigeren warmen und trockenen Sommer mehren sich in europäischen Städten die Berichte von Rattenplagen – sowohl in Deutschland, als auch in Österreich. In Wien hat ein internationales Forscherteam nun genauer untersucht, welche Krankheitserreger durch die Nager verbreitet werden könnten. Zwischen 2016 und 2017 ließen die Wissenschaftler am Wiener Karlsplatz und an der Promenade des Donau-Kanals insgesamt 76 Wanderratten (Rattus norvegicus) mit Lebendfallen einfangen. Beide Orte wurden gezielt ausgewählt: Einerseits kommen die Tiere an diesen Plätzen häufiger in Kontakt mit Menschen. Andererseits häuften sich Berichte, nach denen die eigentlich nachtaktiven Tiere an diesen Orten auch tagsüber gesichtet wurden – ein Hinweis auf eine übermäßig große Rattenpopulation.
Charakterisierung der Bakterien am Jenaer Forschungscampus
Im Labor wurden später Proben aus dem Darmtrakt und dem Nasen-Rachenraum von 62 Tieren untersucht. Insgesamt konnten bei 39 Ratten (rund 62,9 %) antibiotikaresistente Bakterien identifiziert werden, von denen 12 Tiere multiresistente Varianten der Erreger aufwiesen. „Wir haben Bakterien gefunden, die bereits gegen bis zu vier Antibiotikaklassen resistent waren. Von diesen hochresistenten Erregern geht eine große Gefahr aus, da sie ihre Resistenzgene auch auf andere Bakterienspezies übertragen können“, erklärt InfectoGnostics-Forscher Prof. Dr. Ralf Ehricht vom Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT). Das Team um Prof. Ehricht und Dr. Stefan Monecke (ebenfalls Leibniz-IPHT) führte in der Studie die Genanalyse des Wiener Probenmaterials durch und nutzte dazu unter anderem den am Forschungscampus entwickelten CarbDetect-AS-2-Kit.
Wiener Veterinärmediziner: Häufigkeit multiresistenter Bakterien ist besorgniserregend
Nach Einschätzung der Hauptautoren der Studie von der Vetmeduni Vienna sei die genaue Wechselwirkung zwischen multiresistenten Keimen in Ratten und dem Risiko für die menschliche Gesundheit derzeit zwar noch nicht geklärt, aber in dieser Häufigkeit durchaus besorgniserregend. Die Veterinärmediziner weiter: „Eine der von uns untersuchten Ratten wurde beispielsweise in einem Grünbereich gefangen, der im Sommer von Obdachlosen als Schlafstelle genutzt wird. Diese besondere Situation erhöht das Risiko einer Übertragung der resistenten Bakterien. Grundsätzlich ist für eine Übertragung aber auch eine Vielzahl weiterer Szenarien denkbar. Die Bekämpfung von Ratten, aber auch anderer Nagetiere wie Mäuse, ist und bleibt in Städten deshalb eine wichtige Priorität für die öffentliche Gesundheit.“
Ratten – ein gefährlicher Krankheitsüberträger
In Bezug auf die Verbreitung und Entwicklung multiresistenter Keime sind Wanderratten besonders relevant. Ratten gelten als die produktivste und am weitesten verbreitete städtische Schädlingsart. Sie ernähren sich von menschlichen Abfällen und besiedeln das Abwassersystem, wodurch sie häufig mit menschlichen Fäkalien interagieren und multiresistente Bakterien aufnehmen und verbreiten können. Über die genaue Rolle von Ratten in der Epidemiologie multiresistenter Keime ist bisher noch wenig bekannt. Die vorliegende Studie liefert deshalb einen wichtigen Beitrag, um den Kenntnisstand in diesem Bereich zu verbessern.
Für die Studie kooperierten Forscher der Vetmeduni Vienna (Forschungsinstitut für Wildtierkunde/Ökologie, Institut für Mikrobiologie), der Österreichischen Agentur für Ernährungssicherheit (AGES), der Freien Universität Berlin sowie des Leibniz-IPHT am InfectoGnostics Forschungscampus Jena.
Originalpublikation:
Desvars-Larrive, Amélie and Ruppitsch, Werner and Lepuschitz, Sarah and Szostak, Michael P and Spergser, Joachim and Feßler, Andrea T and Schwarz, Stefan and Monecke, Stefan and Ehricht, Ralf and Walzer, Chris and Loncaric, Igor: Urban brown rats (Rattus norvegicus) as possible source of multidrug-resistant Enterobacteriaceae and meticillin-resistant Staphylococcus spp., Vienna, Austria, 2016 and 2017, Eurosurveillance, 24, 1900149 (2019), DOI: 10.2807/1560-7917.ES.2019.24.32.1900149

09.09.2019, Technische Universität Braunschweig
Nature Communications: „Coole“ Echsen mögen keine Klimaerwärmung
Als wechselwarme Tiere sind Eidechsen eine Tiergruppe, die als „heliotherm“ (zur Wärmeproduktion von der Sonne abhängig) gilt. Sie brauchen Wärme und Sonneneinstrahlung, um die Körpertemperatur zu erreichen, die sie mögen. Also werden Eidechsen wohl vom Klimawandel profitieren. Wirklich?
Es ist offensichtlich, dass der Klimawandel die Ökosysteme unseres Planeten in verschiedenster Weise aus dem Gleichgewicht bringt, häufig mit dramatischen Konsequenzen. Wie dies aber genau abläuft, und warum sich für verschiedene Tier- und Pflanzenarten unterschiedliche Konsequenzen ergeben – negativ oder manchmal auch positiv? – ist bislang überraschend wenig erforscht.
Ein Team bestehend aus 45 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 17 Ländern ist der Beantwortung dieser Fragen nun einen Schritt näher gekommen. Ihre heute in „Nature Communications“ erschienene Studie untersuchte die Halsbandeidechsen (die sogenannten Lacertiden), einer in Europa, Asien und Afrika weitverbreiteten Echsengruppe. Halsbandeidechsen beinhalten sowohl Arten, welche die Hitze und Trockenheit in Wüsten wie der afrikanischen Namib aushalten, als auch solche mit begrenzten Vorkommen in den kühlen Höhenlagen europäischer Bergregionen oberhalb 2000 Metern. Das Verbreitungsgebiet einer der Arten, der auch in Deutschland vorkommenden Waldeidechse, erstreckt sich sogar nördlich des Polarkreises, was die Art zur nördlichsten Echse der Welt macht.
In Europa sind die Halsbandeidechsen sicherlich die am besten bekannten Reptilien. Sie huschen auf Steinmauern im Mittelmeergebiet ebenso herum wie auf Sanddünen oder Holzhaufen in Mitteleuropa. „Seit mehr als 20 Millionen Jahren gehören diese Eidechsen zu den häufigsten Reptilen Europas“, sagt Johannes Müller, Professor für Paläozoologie am Museum für Naturkunde Berlin, „aber mittlerweile sind sie zunehmend gefährdet“. „Die von unserer Studie belegten und präzisen Anpassungen an die Umgebungsbedingungen entwickelten sich über Jahrmillionen. Die ersten beobachteten Aussterbeereignisse zum Beispiel der Waldeidechse sind ein Beleg dafür, dass die Arten mit dem gegenwärtigen Tempo der Klimaveränderungen offenbar nicht mithalten können“, fügt Sebastian Kirchhof von der New York Universität Abu Dhabi und Gastwissenschaftler am Museum für Naturkunde Berlin hinzu.
Miguel Vences, Professor für Evolutionsbiologie an der Technischen Universität Braunschweig und Koordinator der Studie, erläutert ihren Hintergrund: „Wir sehen, wie die Mauereidechse in Deutschland mit der Klimaerwärmung beinahe jährlich weiter nach Norden vordringt, aber gleichzeitig verschwinden andere Eidechsenarten in den Bergregionen Spaniens. Um zu verstehen, warum einige Arten vom Klimawandel profitieren und andere aussterben, müssen wir ihre Physiologie verstehen – aber auch ihre Evolutionsgeschichte.“
Die Biologie der Halsbandeidechsen wird von klimatischen Bedingungen beeinflusst
Die Studie in „Nature Communications“ vergleicht experimentell ermittelte Vorzugstemperaturen und Wasserverlust-Raten der Halsbandeidechsen in ihren verschiedenen Lebensräumen vor dem Hintergrund ihrer evolutionären Verwandtschaftsverhältnisse (ihrem Stammbaum). Wie auch bei anderen Reptilien fand die Studie, dass Echsenarten in tropischen Wäldern häufig mit Körpertemperaturen nahe an der Umgebungstemperatur operieren – diese Arten werden möglicherweise nicht fortbestehen können, wenn der Klimawandel zu erhöhten Umgebungstemperaturen führt.
„Wir finden einen starken Zusammenhang zwischen der Physiologie der Halsbandeidechsen und der vorherrschenden Umgebungstemperatur in ihren Lebensräumen. Dieser Umstand macht diese Tiere höchstwahrscheinlich sehr empfindlich gegenüber der Klimaerwärmung“, sagt Joan Garcia-Porta, Wissenschaftler am Centre for Research on Ecology and Forestry Applications, CREAF, Spanien, gegenwärtig an der Washington Universität in St Louis, USA, der Erstautor der Studie.
Aber was ist mit Halsbandeidechsen der gemäßigten Zone? Basierend auf neu ermittelten Physiologiedaten von über 50 Arten fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass ähnlich der tropischen auch die Biologie der gemäßigten Arten überwiegend vom Klima bestimmt ist. Miguel Vences, kommentiert: „Es war beeindruckend zu entdecken, wie akkurat diese Arten an ihre Umgebung angepasst sind. Ihre Physiologie, die Größe ihrer Verbreitungsgebiete, Artenvielfalt und Mutationsraten – alles korreliert stark mit den Temperaturen in ihren natürlichen Lebensräumen.“
Das Klima in der Vergangenheit beeinflusste die Evolution der Halsbandeidechsen
Das Team nutzte modernste DNS-Sequenzierungsmethoden und Analysen fossiler Arten zur Rekonstruktion der Verwandtschaftsbeziehungen von 262 Arten von Halsbandeidechsen. Iker Irissari, ein Wissenschaftler am Spanish Research Council CSIC in Madrid und Mitarbeiter an den Analysen, sagt: „Die Halsbandeidechsen Europas waren schon der Fokus Hunderter Studien in den letzten Jahren. Unsere neuen genomischen Analysen haben nun endlich auch ihre Verwandtschaftsverhältnisse und den Zeitrahmen ihrer Evolution aufgeklärt.“
Ein Rückblick in die Vergangenheit der Halsbandeidechsen-Evolution zeigt, dass viele dieser Arten während warmer Klimabedingungen entstanden, sich dann an über sehr lange Zeiträume an langsam abkühlende Verhältnisse auf der Erde anpassten. „Die Geschichte der nicht-tropischen Halsbandeidechsen ist vor allem von ihrer Beständigkeit gegen Kälte geprägt. Für Millionen von Jahren haben sie keine Erfahrungen mit extremer Hitze oder Trockenheit gemacht“, sagt Katharina Valero, Dozentin an der University of Hull, England.
Gebirgsspezialisten werden von der Klimaerwärmung bedroht
Die jüngsten Bestandsrückgänge betreffen vor allem Halsbandeidechsen in Gebirgen oder in dichten Wäldern. Eine Bestätigung dieser Hypothese der Studie liefert die wahrscheinlich am stärksten kälte- und feuchtigkeitsliebende Art, die Waldeidechse. „In Teilen der Pyrenäen, wo die Umgebungstemperaturen besonders hoch sind, sind diese Tiere schon ausgestorben – eine Ankündigung dessen, was anderen Arten droht“ sagt Barry Sinervo, Professor an der University of California in Santa Cruz (USA), der seit über zehn Jahren Aussterbevorgänge bei Eidechsen untersucht.
Miguel-Angel Carretero, ein Eidechsen Spezialist am CIBIO Institut, Portugal, fügt hinzu: „Die Mechanismen des Rückgangs dieser Eidechsen sind komplex, aber wir beginnen, sie besser zu verstehen. Wärmere Temperaturen gehen Hand in Hand mit verringerter Feuchtigkeit, und dadurch sind diese Arten gezwungen, unter trockeneren Bedingungen aktiv zu sein als sie vertragen.“
Originalpublikation:
Nature Communications 9/9/2019:
Environmental temperatures shape thermal physiology as well as diversification and genome-wide substitution rates in lizards
J. Garcia-Porta*, I. Irisarri*, M. Vences, K. Valero et al.
DOI: 10.1038/s41467-019-11943-x.
http://www.nature.com/ncomms.

09.09.2019, Veterinärmedizinische Universität Wien
Partnerwahl und Paarung: Sexuelle Erfahrung nützt Hausmäusen nicht
Entgegen bisheriger Annahmen ist sexuelle Erfahrung kein Vorteil für die Partnerwahl und den Paarungserfolg. Diese überraschende Erkenntnis ist das zentrale Ergebnis einer an Hausmäusen durchgeführten Studie der Vetmeduni Vienna. Dies lässt darauf schließen, dass bei Säugetieren selbst hochkomplexe Verhaltensweisen stärker genetisch bedingt sind, als bislang angenommen.
Im Rahmen einer soeben in Scientific Reports veröffentlichten Studie untersuchten Forscherinnen und Forscher der Vetmeduni Vienna, ob sexuell erfahrene Hausmäuse (Mus musculus musculus) bei der Paarung erfolgreicher sind als sexuell unerfahrene Artgenossen. Die überraschende Erkenntnis: Entgegen bisheriger Annahmen ist sexuelle Erfahrung kein Vorteil für Männchen.
Dazu Studienleiterin Kerstin E. Thonhauser vom Institut für Labortierkunde der Vetmeduni Vienna: „Die soziale Präferenz von Weibchen ist kein verlässlicher Indikator für die Paarung oder den Fortpflanzungserfolg von Männchen – die Präferenz für einen Paarungspartner lässt sich deshalb nur eingeschränkt dazu verwenden, die Partnerwahl zu erklären. Unsere Ergebnisse zeigen, wie selbst komplexe Verhaltensweisen wie Balz und Paarung ohne Lernen oder Erfahrung voll funktionsfähig sein können – selbst bei Säugetierarten.“
Jungfräuliche Männchen sexuell erfolgreich wie erfahrene Artgenossen
Im Rahmen der Studie, die am Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung durchgeführt wurde, untersuchte das Forschungsteam das Sexualverhalten von Hausmäusen, wobei ein Weibchen jeweils zwischen zwei verschiedenen Männchen wählen konnte. Von diesen waren entweder beide sexuell erfahren, beide sexuell unerfahren oder jeweils ein Männchen sexuell erfahren und unerfahren. Dieses Testdesign ermöglichte es herauszufinden, welche Paarungspräferenz Weibchen haben – auch vor dem Hintergrund, dass sexuell unerfahrene Männchen häufig Nachwuchs töten.
Komplexes Sexualverhalten auch ohne Erfahrung voll funktionsfähig
Aufgrund des erfassten Präferenz- und Paarungsverhaltens der Weibchen und genetischer Vaterschaftsanalysen fanden die ForscherInnen keine Hinweise darauf, dass sexuelle Erfahrung den männlichen Paarungs- oder Fortpflanzungserfolg erhöhte. „Sexuell erfahrene Männchen paarten sich genauso häufig und zeugten nicht mehr Nachkommen als ihre jungfräulichen Konkurrenten. Außerdem verpaarten sich alle Weibchen immer mit beiden Männchen, unabhängig von deren sexuellen Erfahrungsstatus “, so Thonhauser. Ein spannendes Detail: Der männliche Fortpflanzungserfolg wurde zwar durch die Paarungsreihenfolge vorhergesagt. Aber unerwarteterweise zeugten Männchen, die zuerst kopulierten, weniger Nachkommen!
Völlig neue Erkenntnisse zum Sexualverhalten von Wirbeltieren
Aus zahlreichen Studien ist bekannt, dass Lernen aus Erfahrungen das Überleben und die Fitness im Sinne der Darwin’schen Evolutionstheorie verbessern kann. Aber nur wenige Studien haben bisher getestet, ob sexuelle Erfahrungen den Fortpflanzungserfolg erhöhen. Sexuelle Erfahrungen können sich positiv auf den Paarungs- und Fortpflanzungserfolg auswirken, indem sie das männliche Verhalten, die weiblichen Vorlieben oder beides beeinflussen. So kann die sexuelle Erfahrung beispielsweise die Fähigkeit von Männchen verbessern, potenzielle Partnerinnen zu werben oder Rivalen zu überbieten. Das haben mehrere Studien an wirbellosen Tieren gezeigt. Vergleichbare Studien mit Wirbeltierarten fehlten jedoch. Aufgrund der nun vorliegenden – und bisherigen Annahmen widersprechenden – Erkenntnisse sollten laut den StudienautorInnen zukünftige Forschungen an Wirbeltieren darauf achten, dass die sozialen Präferenzen von Weibchen kein verlässlicher Indikator für die Partnerwahl sind.
Der Artikel „Sexual experience has no effect on male mating or reproductive success in house mice“ von Kerstin E. Thonhauser, Alexandra Raffetzeder und Dustin J. Penn wurde in Scientific Reports veröffentlicht. https://www.nature.com/articles/s41598-019-48392-x

09.09.2019, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Pflanzenfresser im Holozän – ene, mene, muh und tot bist Du!
Ein internationales Team hat unter Beteiligung von Hervé Bocherens vom Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment an der Universität Tübingen die Auswirkungen der holozänen Umwelt-veränderungen in Europa auf die großen Pflanzenfresser Wisent, Elch und Auerochse untersucht. Die Forschenden kommen zu dem Schluss, dass die Auerochsen sich an die veränderten Bedingungen – Ausbreitung von Wäldern und Menschen – nicht anpassen konnten und daher ausstarben. Die Studie erschien kürzlich im Fachjournal „Global Change Biology“.
Zahlreiche große Pflanzenfresser wie Mammute, Riesenhirsche und Wollnashörner überlebten die letzte Eiszeit nicht. „Von diesen sogenannten Megaherbivoren blieben im darauffolgenden erdgeschichtlichen Zeitabschnitt, dem Holozän, nur noch drei Arten übrig in Europa – Wisente, Elche und Auerochsen“, erläutert Prof. Dr. Hervé Bocherens vom Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment an der Universität Tübingen und fährt fort: „Bis in die heutige Zeit haben aber nur Wisent und Elch überlebt.“
Die Gründe für das Aussterben der Auerochsen und das Fortbestehen von Wisent und Elch hat Bocherens mit seinem Kollege Rafał Kowalczyk von der Polish Academy of Sciences und einem internationalen Team nun in einer großangelegten Studie untersucht.
„Seit dem Beginn des Holozäns vor etwa 11.700 Jahren waren diese Tiere großen Umweltveränderungen unterworfen – einerseits der Vegetationswechsel von offenen Steppenlandschaften zu Wäldern, anderseits die Ausbreitung des Menschen“, so Bocherens.
Die Forschenden bestimmten im Knochen-Kollagen von 295 Fossilien aus 14 europäischen Ländern das Kohlenstoff-Stickstoff-Isotopenverhältnis. Die Ergebnisse zeigen, dass alle drei Pflanzenfresser gezwungen waren ihr Nahrungsgewohnheiten zu wechseln. Am flexibelsten dabei war laut der Studie das Wisent, gefolgt von den Elchen. Der Auerochse mit seiner spezialisierten Nahrung tat sich dagegen mit dem Wechsel schwer.
Bocherens und Co vermuten, dass die Tiere in den Wäldern nicht genug zu fressen fanden und diese gleichzeitig wegen der Ausbreitung des Menschen und einem höheren Bejagungsdruck auch nicht verlassen konnten. „Dies führte dann letztlich zum Aussterben der Auerochsen im frühen 17. Jahrhundert“, schließt der Tübinger Wissenschaftler.
Originalpublikation:
Hofman-Kamińska E., Bocherens H., Drucker G.D., Fyfe R.M. Gumiński W., Makowiecki D., Pacher M., Piličiauskienė G., Samojlik T., Woodbridge J., Kowalczyk R. 2019. Adapt or die – response of large herbivores to environmental changes in Europe during the Holocene. Global Change Biology DOI: 10.1111/gcb.14733
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.14733

10.09.2019, Deutsche Wildtier Stiftung
Spinnen: Husch, husch – raus aus dem Haus
Deutsche Wildtier Stiftung: Warum die Achtbeiner im Herbst gern in unsere Häuser krabbeln – und wie man sie unversehrt wieder hinausbefördert
Spinnen lösen bei vielen Menschen Angst und Schrecken aus. Aber deshalb gleich die Chemiekeule oder den Staubsauger rausholen? Bitte nicht! Spinnen haben viele positive Eigenschaften und sind grandiose Schädlingsvertilger. Robert Klesser (35), Forschungspreisträger der Deutschen Wildtier Stiftung und Spinnenkundler, findet die achtbeinigen Tierchen gar nicht gruselig, sondern extrem faszinierend! „Die meisten Spinnen sind sehr scheu. Sie wollen mit Menschen nichts zu tun haben und flüchten sofort, wenn wir ihnen zu nahe kommen“, sagt er. Von den über 1000 heimischen Spinnenarten wird keine einzige einem gesunden Menschen gefährlich. Aber: „Intensive Agrarwirtschaft, Urbanisierung, Trockenheit und weniger Nahrung durch den Insektenschwund bedrohen auch die Spinnenwelt“, sagt Klesser.
Jetzt wird es herbstlich: „Für Spinnen sind Häuser auf den ersten Blick ideale Winterquartiere. Sie können nicht zwischen einem Baumstamm und einem Dachstuhl oder einer Felswand und einer Hauswand unterscheiden. Wichtig ist für sie erst einmal nur, dass es frostfrei bleibt“, sagt Klesser. Mit diesen drei Arten müssen Sie jetzt rechnen – und mit diesen drei Tricks befördern Sie die unbeliebten Mitbewohner wieder lebendig und unversehrt ins Freie.
Die Große Hauswinkelspinne. Dunkelbraun und mit einer Größe von bis zu zehn Zentimetern ist die Große Hauswinkelspinne (Eratigena atrica) – und ihre Verwandten – nicht zu übersehen! Sie bezieht gern Ecken und Nischen in Kellern und Bädern, denn sie liebt es feucht und kühl. Dort baut sie trichterförmige Netze und erbeutet Kellerasseln, Tausendfüßler, kleinere Spinnen, Fliegen, Mücken oder Wespen. Mit einem Gartenbesen, in dessen Borsten sich die Spinne flüchten kann, oder einem Spinnenfänger, werden Sie den Eindringling wieder los. Damit können Sie das Tier behutsam nach draußen transportieren.
Die Große Zitterspinne kommt mit ihren dünnen Beinen und dem durchscheinenden Körper filigran daher. Doch die Netze der Zitterspinne (Pholcus phalangioides) sind großflächig angelegt. Ihren Namen hat sie sich aufgrund ihres Überlebenstricks erworben: Naht ein Feind, schwingt sie ihr Netz hin- und her und wird so für die Augen des Angreifers schwer zu erfassen. Bei Menschen wirkt der Spinnen-Wackeltrick natürlich nicht. Nehmen Sie ein großes Glas, stülpen sie es über die Spinne und verschließen Sie das Glas mit einem Pappdeckel. Dann können Sie das Tier draußen vor die Tür setzen. Diese Spinne ist eigentlich eine Höhlenart aus den Subtropen und fühlt sich deshalb in unseren Häusern pudelwohl. Zudem ist sie spezialisiert darauf, auch andere, oft viel größere Spinnen zu erbeuten. Sind Zitterspinnen im Haus, werden Winkelspinnen zur Mahlzeit!
Radnetzspinnen wie die Spaltenkreuzspinne (Nuctenea umbratica) oder die Sektorspinne (Zygiella x-notata) bauen mit Freude ihre Netze an Lampen auf der Terrasse, am Hauseingang oder im Wintergarten und verirren sich dabei auch ins Haus. Gleicht doch die nächtliche Haus-Beleuchtung einer Waldlichtung im Mondschein, auf der sich tausende von Insekten nach Einbruch der Dunkelheit tummeln! Hier hilft: Licht ausschalten hält die Spinnen fern und schont den Geldbeutel.
Von Omas alten Hausmitteln – Zitronen- oder Pfefferminzöl – hält Robert Klesser übrigens wenig: „Das funktioniert meist nicht“, sagt er. „Studien sagen, dass z.B. Kreuzspinnen furchtbar anspruchslos sind, was Geruch und Geschmack angeht. In unseren Versuchsreihen haben Kreuzspinnen sogar Beute genommen, die mit Essig und Bittersalz versetzt war.“

09.09.2019, Universität Zürich
Vogelgezwitscher besteht aus kombinierten Lauten
Die Rufe des Rotscheitelsäblers sind – ähnlich wie Wörter in der menschlichen Sprache – aus kleineren, bedeutungslosen Lauten aufgebaut. Dies zeigt ein internationales Team unter der Leitung der Universität Zürich. Die Forschenden analysierten Rufe des australischen Singvogels und identifizierten Bausteine seines Kommunikationssystems, die je nach Kombination eine spezifische Bedeutung erzeugen.
Eine der wichtigsten Eigenschaften der menschlichen Sprache ist, bedeutungslose Laute in Signale – sprich: Wörter – zusammenzusetzen, die Bedeutung tragen. Ob Tiere diese kombinatorische Fähigkeit ebenfalls besitzen, war bisher unklar. Grund dafür waren insbesondere methodische Schwierigkeiten, wie und ob Tierrufe ebenfalls in kleinere, bedeutungslose Bausteine zerlegt werden können. Wissenschaftler der Universitäten Zürich, Exeter, Warwick, Macquarie und New South Wales gingen dieser Frage nach und untersuchten die Rufe des Rotscheitelsäblers (Pomatostomus ruficeps) – einem Vogel, der im australischen Outback in sozialen Gruppen lebt.
Bedeutungstragende Rufe bestehen aus bedeutungslosen Lauten
Bisherige Studien weisen darauf hin, dass bestimmte Rufe des Rotscheitelsäblers aus zwei unterschiedlichen Lauten zusammengesetzt sind: «A» und «B». Je nach Verhalten scheinen die Vögel diese in einer bestimmten Reihenfolge zu kombinieren. So erzeugten die Singvögel «AB»-Flugrufe, wenn sie sich fliegend fortbewegten und «BAB»-Fütterungsrufe, wenn sie den Nachwuchs im Nest mit Nahrung versorgten. Die Forschenden wandten nun Playback-Experimente an, wie sie auch bei Menschen zur Unterscheidung von Sprache und Lauten eingesetzt werden. Mit dieser Methode wird unter anderem untersucht, wie Kleinkinder Sprachelemente wahrnehmen.
Durch systematisches Vergleichen testeten die Wissenschaftler, welche der Elemente von den Vögeln als unterschiedliche bzw. als gleiche Laute wahrgenommen werden. «Wir konnten so bestätigen, dass die Rufe in zwei wahrnehmbare Laute aufgeteilt werden können, die in unterschiedlichen Anordnungen über beide Rufe hinweg verwendet werden», erklärt Sabrina Engesser vom Institut für Vergleichende Sprachwissenschaft der Universität Zürich. Zudem würde keiner der Laute für die Vögel relevante Information übermitteln, was bestätige, dass die einzelnen Bausteine an sich bedeutungslos seien, so die Erstautorin der Studie.
«Diese kombinatorische Fähigkeit erinnert an die Art und Weise, wie wir Menschen bedeutungsvolle Wörter aus kleineren Silben formen», sagt Mitautor Andy Russell von der Universität Exeter. Die in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichte Studie gibt somit Einblicke, wie sich das hochentwickelte kombinatorische Lautsystem der menschlichen Sprache in frühen Phasen entwickelt haben könnte.
Die Evolution der Kommunikation verstehen
Letztautor Simon Townsend, Professor an den Universitäten Zürich und Warwick, ergänzt: «Es ist das erste Mal, dass Bausteine, die wenn kombiniert eine Bedeutung erzeugen, in einem nichtmenschlichen Kommunikationssystem experimental nachgewiesen werden konnten.» Die kombinierten Elemente und daraus erzeugten Rufe des Rotscheitelsäblers seien zwar sehr einfach, so Townsend, aber diese würden uns helfen zu verstehen, wie kombinatorische Fähigkeiten in der menschlichen Sprache entstanden sein könnten.
Dass Tiere in der Lage sind, Bedeutung durch bedeutungslose Bausteine zu generieren, könnte gemäss der Studie im Tierreich weiter verbreitet sein als angenommen. Laut den Autoren bestehen jedoch beträchtliche Unterschiede zwischen solch rudimentären kombinatorischen Systemen bei Tieren und der Art, wie Menschen Wörter generieren. Dennoch dürfte die Suche nach akustisch unterscheidbaren Lauten, die bedeutungsvolle Tierrufe erzeugen, ein vielversprechender Ansatz sein, um die Elemente nichtmenschlicher Kommunikationssysteme zu untersuchen.
Originalpublikation:
Sabrina Engesser, Jennifer Holub, Louis O’Neill, Andrew Russell, Simon Townsend. Chestnut-crowned babbler calls are composed of meaningless shared building blocks. PNAS. September 9, 2019. DOI: 10.1073/pnas.1819513116

11.09.2019, Forschungsverbund Berlin e.V.
Erste in-vitro-Embryonen könnten Wendepunkt für das fast ausgestorbene Nördliche Breitmaulnashorn markieren
Seit Jahrzehnten ist die Geschichte des Nördlichen Breitmaulnashorns eine Geschichte des Niedergangs. Die Zahl der Individuen sank 2018 auf nur noch zwei, so dass das komplette Aussterben scheinbar nur noch eine Frage der Zeit ist. Ein internationales Konsortium von WissenschaftlerInnen und NaturschützerInnen hat nun einen Meilenstein in der assistierten Reproduktion erreicht, der ein Wendepunkt im Schicksal dieser großartigen Tiere sein könnte. Mit Hilfe von Eizellen, die kürzlich in Kenia von den beiden verbliebenen Weibchen entnommen wurden und gefrorenem Sperma von verstorbenen Bullen gelang es ihnen, im Labor zwei Nördliche Breitmaulnashorn-Embryonen herzustellen.
Die Embryonen werden nun in flüssigem Stickstoff gelagert, um in der Zukunft in eine Leihmutter überführt zu werden.
Die in-vitro-Herstellung von Embryonen des Nördlichen Breitmaulnashorns gelang im Labor von Avantea in Cremona (Italien). Prof. Cesare Galli und sein Team reiften und befruchteten die Eizellen, die am 22. August bei Najin und Fatu, den beiden Weibchen in der Ol Pejeta Conservancy in Kenia, gesammelt wurden, mit Sperma von den Bullen Suni und Saut. „Wir haben zehn Eizellen aus Kenia zurückgebracht, fünf von jedem Weibchen. Nach der Inkubation reiften sieben und waren für die Befruchtung geeignet (vier von Fatu und drei von Najin)“, sagt Galli. „Fatus Eizellen wurden mit Sunis Sperma befruchtet, während wir für Najins Eizellen Sperma von Saut verwendet haben. Das eingesetzte Verfahren nennt sich ICSI (Intra Cytoplasm Sperma Injection). Saut’s Sperma war von schlechter Qualität und wir mussten zusätzliche Proben auftauen, um brauchbare Spermien für ICSI zu finden. Nach zehn Tagen Inkubationszeit entwickelten sich zwei von Fatus Eizellen zu lebensfähigen Embryonen, die für den späteren Transfer kryokonserviert wurden. Najins Eizellen haben es nicht zu einem lebensfähigen Embryo geschafft, obwohl eine Eizelle die Segmentierung eingeleitet hat.“
Ermöglicht wurde diese Prozedur durch einen Meilenstein, der vor drei Wochen in der Ol Pejeta Conservancy in Kenia erreicht wurde. WissenschaftlerInnen konnten zum ersten Mal überhaupt Oozyten (unreife Eizellen) von Najin und Fatu sammeln. Die erfolgreiche Eizellenentnahme wurde vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW), Avantea, dem Zoo Dvůr Králové, Ol Pejeta Conservancy und dem Kenya Wildlife Service (KWS) gemeinsam durchgeführt. Unmittelbar nach der Entnahme wurden die Eizellen per Helikopter und Flugzeug zum Avantea-Labor in Cremona gebracht. „Das gesamte Team entwickelt und plant diese Verfahren seit Jahren“, sagt Prof. Thomas Hildebrandt vom Leibniz-IZW. „Heute haben wir einen wichtigen Meilenstein auf einer steinigen Straße erreicht, der es uns erlaubt, die zukünftigen Schritte im Rettungsprogramm des Nördlichen Breitmaulnashorns zu planen.“
Der gesamte Prozess ist Teil des Forschungsprojekts „BioRescue“. Dessen Ziel ist es, die Techniken der assistierten Reproduktion (ART) sowie der Stammzelltechnologie (SCAT) signifikant zu verbessern, ergänzt durch eine umfassende ethische Evaluation, die das Wohl der Nördlichen Breitmaulnashörner in den Mittelpunkt stellt. Das Konsortium wird teilweise vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und besteht aus international renommierten Institutionen aus Deutschland, Italien, Tschechien, Kenia, Japan und den USA. BioRescue zielt darauf ab, das Aussterben des Nördlichen Breitmaulnashorns zu verhindern, um so einen wesentlichen Beitrag zum Erhalt von Schlüsselarten und der biologischen Vielfalt zu leisten.
Die ethische Bewertung des gesamten Projekts und jeder einzelnen Prozedur durch die WissenschaftlerInnen von BioRescue ist ein wesentlicher Bestandteil des Programms. „Neuland zu betreten bedeutet automatisch, dass sich neue Fragen stellen, die sich aus dem neuen Handlungsspielraum ergeben, den wir uns durch wissenschaftlichen Fortschritt erschlossen haben“, erklärt BioRescue-Projektleiter Hildebrandt. „Für die Eizellenentnahme bei Najin und Fatu haben wir eine spezielle ethische Risikoanalyse entwickelt, um das Team auf alle möglichen Szenarien solch ehrgeiziger Verfahren vorzubereiten und sicherzustellen, dass das Wohlergehen der beteiligten Tiere voll und ganz respektiert wird“, sagt Barbara de Mori, die Expertin für Naturschutz und Tierschutz an der Universität Padua. „Auch für die Laborarbeiten bei Avantea haben wir eine solche ethische Risikoanalyse entwickelt und durchgeführt, die sich auf die Qualität und Sicherheit aller Prozeduren im Labor konzentriert hat.“
„Vor fünf Jahren schien es, als wäre die Produktion eines Nördlichen Breitmaulnashorn-Embryos ein fast unerreichbares Ziel – und heute haben wir dieses Ziel erreicht. Diese fantastische Leistung des gesamten Teams gibt uns Optimismus für unsere nächsten Schritte: In den kommenden Monaten müssen wir den Prozess des Transfers und der anschließenden Entwicklung eines Embryos im Körper einer Leihmutter optimieren. Die Technik zur Gewinnung von Eizellen wurde in Zusammenarbeit mit vielen europäischen Zoos entwickelt und wir freuen uns, dass diese einzigartige Zusammenarbeit auch bei Versuchen zum erfolgreichen Embryotransfer fortgesetzt werden kann“, sagt Jan Stejskal, Direktor für Kommunikation und internationale Projekte vom Dvůr Králové Zoo, wo Najin und Fatu geboren wurden.
Es war die Partnerschaft zwischen Dvůr Králové Zoo, Ol Pejeta Conservancy und Kenya Wildlife Service, die im Dezember 2009 zum Umzug von Najin, Fatu und zwei männlichen nördlichen Breitmaulnashörnern aus der Tschechischen Republik nach Kenia führte – und letztendlich zu der internationalen Zusammenarbeit, die nun die Trendwende im Schicksal des Nördlichen Breitmaulnashorns einleitete. „Dies ist ein großer Fortschritt in unseren Bemühungen, die Nördlichen Breitmaulnashörner zu retten. Alle Beteiligten sind herzlich zu beglückwünschen. Wir haben einen sehr langen Weg vor uns und müssen uns zugleich vor Augen führen, dass für die meisten Arten, die vom Aussterben bedroht sind, Ressourcen wie für die Rettung der Nördlichen Breitmaulnashörner nicht existieren. Das Verhalten der Menschheit als Ganzes muss sich noch radikal ändern, wenn Lehren aus dem Schicksal der Nördlichen Breitmaulnashörner gezogen werden sollen“, sagt Richard Vigne, Geschäftsführer der Ol Pejeta Conservancy.
„Die kenianische Regierung fühlt sich durch den Durchbruch in der assistierten Reproduktion ermutigt und bestätigt. Sie hat ihre volle Unterstützung und Förderung für das Projekt der Rettung der Nördlichen Breitmaulnashörner zugesichert. Wir haben ein Jahrzehnt des Kampfes gegen die Uhr hinter uns und sind erleichtert, dass wir nun offenbar eine Umkehr der Vorzeichen in diesem Kampf zugunsten der Nördlichen Breitmaulnashörner erleben“, sagt Hon. Najib Balala, Minister für Tourismus und Umweltschutz in Kenia. „Die Erschaffung von in-vitro-Embryonen des Nördlichen Breitmaulnashorns legt Zeugnis davon ab, was eine engagierte Partnerschaft und Zusammenarbeit erreichen kann“, sagt Brid. (Rtd) John Waweru, Direktor des Kenia Wildlife Service. „Sie vermag es sogar, die Grenzen des Möglichen im Artenschutz zu verschieben.“
Etablierte, inspirierende Partnerschaften sind ein Schlüssel zum Erfolg des BioRescue-Projekts. Das Konsortium freut sich und ist stolz darauf, eine langfristige Partnerschaft mit Merck bekannt zu geben. „Die Zeugung zweier lebensfähiger Embryonen ist ein bedeutender Schritt, um das Nördliche Breitmaulnashorn vor dem Aussterben zu bewahren. Wir bei Merck sind stolz darauf, Teil dieses ehrgeizigen Projekts zu sein, und sind zuversichtlich unsere enge und langjährige Partnerschaft zur Sicherung der Artenvielfalt mit dem Konsortium noch weit in die Zukunft fortzusetzen. Wenn wir zusammen arbeiten, können wir dem Projekt die besten Erfolgschancen bieten“, sagte Jan Kirsten, Global Head of Fertility bei Merck. „Als Experten im Bereich Fertilitätstechnologien freuen wir uns, diesem kollaborativen Vorhaben mit unserem Fachwissen beistehen zu dürfen.“
Die Unterstützung durch zusätzliche Mittel von Unternehmen und privaten Geldgebern wird dazu beitragen, den Wettlauf mit der Zeit zu gewinnen und ist ein grundlegender Beitrag zum Erhalt der biologischen Vielfalt und zur Übernahme von Umweltverantwortung.

12.09.2019, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Lebensraum in Flammen: Neu entdeckte Froschart bedroht
Senckenberg-Wissenschaftler haben in einer im Fachjournal „Vertebrate Zoology“ erschienenen Studie die neue Froschart Dendropsophus rozenmani beschrieben. Der Lebensraum des winzigen Froschs aus der Familie der Laubfrösche begrenzt sich ausschließlich auf den Osten Boliviens – ein Gebiet, das aktuell von verheerenden Waldbränden betroffen ist. Erstautor der Studie Martin Jansen warnt vor dem Verlust der – noch größtenteils unbekannten – bolivianischen Artenvielfalt und appelliert zum Umdenken in der Agrar-, Handels- und Umweltpolitik.
In Südamerika wüten derzeit zahlreiche Waldbrände. Allein in Bolivien sollen bis jetzt über 2,1 Millionen Hektar Land betroffen sein – vor allem in der Region Chiquitania im östlichen Bolivien. „Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass von den dortigen Bränden mindestens 1600 Tier- und 4000 Pflanzenarten betroffen sind. Darunter etwa 150 Säugetiere, wie Jaguar, Tapir oder großer Ameisenbär, sowie 60 bis 90 Froscharten“, erläutert Dr. Martin Jansen vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum in Frankfurt und ergänzt: „Genaue Zahlen fehlen, weil die Region noch wenig erfasst ist und zahlreiche Tier- und Pflanzenarten bislang noch nicht wissenschaftlich beschrieben wurden.“
Auch die erst kürzlich von Jansen und einem internationalen Team anhand von morphologischen, bioakustischen und genetischen Merkmalen neu beschriebene Laubfroschart Dendropsophus rozenmani ist direkt von den Feuern bedroht. Der Lebensraum des nur etwa 20 Millimeter, braun-gestreiften Froschs beschränkt sich auf den Osten Boliviens. Der Frankfurter Herpetologe: „Die Mobilität dieser Tiere ist sehr eingeschränkt. Dort, wo die Feuer brannten, werden keine Frösche überlebt haben.“
Benannt wurde die winzige und akut gefährdete Amphibie nach Jaimé Rozenman, Besitzer eines privaten Naturschutzgebiets, in dem der Frosch entdeckt wurde. Die Forschenden möchten mit der Namensgebung ein Zeichen für den aktiven Naturschutz setzen. „Jedes noch so kleine Schutzgebiet macht einen Unterschied, und das Engagement von Landbesitzer*innen wie Rozenman sollte honoriert werden“, erklärt Jansen und resümiert: „Um die Lebensräume zahlreicher Tiere und Pflanzen zu erhalten, muss sich die Agrar-, Handels- und Umweltpolitik grundlegend ändern. Ich meine nicht nur in Bolivien, sondern auch bei uns – die Flächen in Südamerika brennen auch, weil die Nachfrage nach Soja und Fleisch vor allem aus Europa und China befriedigt wird.“
Originalpublikation:
Jansen, M., Santana, D. J., Teixeira, B. F. D. V., Köhler, G. (2019). A new striped species of Dendropsophus (Anura: Hylidae) with a composite advertisement call and comments on the D. rubicundulus group. Vertebrate Zoology, 69(3): 227-246. https://doi.org/10.26049/VZ69-3-2019-01

12.09.2019, Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie
Weggehen oder dableiben?
Wenn sich für den Silberrücken einer Gorillagruppe das Ende seiner Fortpflanzungszeit nähert, stehen die Weibchen vor einem Dilemma: Sollen sie bei ihm bleiben, bis er stirbt oder ihn für ein anderes Männchen verlassen? Ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie hat nun gezeigt, dass für die Weibchen beide Strategien mit Kosten verbunden sind, ob sie bei einem älteren Männchen bleiben oder zu einem neuen Silberrücken wechseln.
Bei westlichen Flachlandgorillas besteht eine Gruppe aus mehreren Weibchen und nur einem erwachsenen Männchen, dem Silberrücken. Mit seiner beeindruckenden Körpergröße schützt er seine Gruppe vor Raubtieren und anderen erwachsenen Männchen. Weibchen verlassen sich auf diesen Schutz und sind nie allein unterwegs, können aber im Laufe ihres Lebens mehrmals die Gruppe wechseln. „Weibliche Gorillas scheinen unterschiedliche Strategien in Bezug auf Fortpflanzung und Gruppentransfer zu verfolgen“, sagt Marie Manguette, Erstautorin der Studie. „Wir haben beobachtet, dass manche Weibchen nach jeder Nachwuchs-Entwöhnung und somit bis zu sechsmal in ihrem Leben in eine andere Gruppe wechseln, während andere 20 Jahre lang bei demselben Männchen bleiben und sich mit ihm fortpflanzen.“
Manguette und Kollegen konnten belegen, dass ein hoher Anteil des Nachwuchses eines Weibchens mit einem älteren Männchen, dessen aktive Zeit sich dem Ende neigt, nicht überlebt. „Wenn ein Silberrücken stirbt, schließen sich die Weibchen seiner Gruppe einem anderen Männchen an“, sagt Manguette. „Stillt ein Weibchen dann noch dessen Nachwuchs, wird der neue Silberrücken diesen höchstwahrscheinlich töten, um sich sofort mit dem Weibchen paaren und seinen eigenen Nachwuchs zeugen zu können.“ Weibliche Flachlandgorillas können die Kindstötung verhindern, indem sie nach dem Abstillen das Kind beim Vater zurücklassen und in eine neue Gruppe wechseln.
Wenn Weibchen ihre Gruppe verlassen um sich einem anderen Männchen anzuschließen, verlängern sich die Intervalle zwischen den Geburten, und damit verringert sich auch die Anzahl der Geburten im Leben eines Weibchens. Diese Verzögerungen können erheblich sein: Weibchen, die im Laufe ihres Lebens viermal die Gruppe gewechselt haben, brauchen etwa zehn Jahre länger, um überlebenden Nachwuchs zu gebären, als andere Weibchen, die ihre Gruppe nicht wechseln. „Gorillaweibchen, die in der Gruppe eines älteren Silberrückens sind, stehen also vor einem Dilemma: Sollen sie bleiben und sich weiterhin mit ihm fortpflanzen, auch wenn ihr Nachwuchs getötet werden könnte, sollte er sterben. Oder sollen sie die Gruppe verlassen, auch wenn es für sie dann zu erheblichen Verzögerungen bei der Fortpflanzung kommen könnte“, sagt Manguette.
Die aktuelle Studie zeigt, dass es für Weibchen am ungünstigsten ist, wenn sie ihren Nachwuchs verlieren. „Gorillaweibchen sollten ein Männchen verlassen, wenn es schwach ist und möglicherweise stirbt, bevor der Nachwuchs abgestillt ist“, sagt Manguette. Doch woher wissen Weibchen, wann sie die Gruppe verlassen sollten? „Viele Weibchen verlassen ihr Männchen lange vor seinem Tod. Das lässt darauf schließen, dass sie einschätzen können, wenn ein Männchen schwächer wird, zum Beispiel, indem sie beobachten, wie es im Vergleich zu anderen Männchen in Auseinandersetzungen abschneidet“, ergänzt Manguette. „Noch ist unklar, ob Weibchen ein älteres Männchen wirklich verlassen, um sich einem jüngeren und stärkeren Männchen anzuschließen, aber unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass es für sie möglicherweise von Vorteil wäre.“
Die Autoren betonen ferner die Bedeutung von Langzeitstudien für die Erforschung von Arten wie Gorillas, die sich langsam fortpflanzen. Die neuen Erkenntnisse über das Leben und Verhalten von Gorillas werden dringend benötigt, um die Bemühungen um den Schutz und Erhalt dieser bedrohten Tierart zu verbessern und voranzutreiben. „Wir müssen alles tun, um diese gefährdeten Tiere in ihrem natürlichen Lebensraum zu schützen, bevor es zu spät ist“, so die Autoren.
„Unsere Auswertung eines Langzeitdatensatzes zu freilebenden Gorillas trägt zur Erforschung der Kosten und Nutzen des Soziallebens bei. Männchen und Weibchen gehen langfristige soziale Bindungen ein und können über einen langen Zeitraum hinweg miteinander zusammenleben. Unsere aktuelle Studie beleuchtet die Mechanismen, die den Gruppenstrukturen von Gorillas und der dynamischen Natur ihres sozialen Gefüges zugrunde liegen. Diese wiederum tragen auch zu unserem Verständnis menschlicher Sozialität bei”, sagt Martha Robbins, Senior-Autorin der Studie.
Im Rahmen ihrer Studie werteten die Forscher Daten zu 100 Gorillaweibchen und 229 Säuglingen aus 36 verschiedenen Gruppen aus, die über einen Zeitraum von 20 Jahren in Mbeli Bai gesammelt wurden, einer von der Wildlife Conservation Society und der Nouabale-Ndoki Foundation verwalteten Forschungsstätte im Norden der Republik Kongo.
Originalpublikation:
Marie L. Manguette, Andrew M. Robbins, Thomas Breuer, Emma J. Stokes, Richard J. Parnell, Martha M. Robbins
Intersexual conflict influences female reproductive success in a female-dispersing primate
Behavioural Ecology and Sociobiology, 12 September 2019, https://doi.org/10.1007/s00265-019-2727-3

13.09.2019, Ludwig-Maximilians-Universität München
Toxoplasmose-Erreger: Recyclingmechanismus stellt Vermehrung des Parasits Toxoplasma gondii sicher
LMU-Mikrobiologen haben einen speziellen Recyclingmechanismus gefunden, mit dem der Parasit Toxoplasma gondii seine Vermehrung sicherstellt.
Toxoplasma gondii, der Erreger der Toxoplasmose, vermehrt sich auf eine ungewöhnliche Weise, die als interne Knospung bezeichnet wird. Dabei bilden sich im Inneren der Mutterzelle, die sich während dieses Vorgangs letztlich auflöst, zwei Tochterzellen. Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, bis die Wirtszelle aufplatzt. Der weltweit verbreitete Parasit löst beim Menschen eine in der Regel harmlose Infektion aus, kann aber während einer Schwangerschaft dem ungeborenen Kind schaden. Ein Team um Markus Meissner, Professor für Experimentelle Parasitologie an der LMU, hat gemeinsam mit Dr. Javier Periz und weiteren Kollegen der Universität Glasgow, Schottland, einen Mechanismus aufgedeckt, der bei dieser Art der Vermehrung offenbar eine wichtige Rolle spielt und durch den bestimmte Organellen der Mutterzelle für die Tochterzellen recycelt werden. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin Nature Communications.
Um Wirtszellen erkennen und infizieren zu können, besitzt T. gondii Organellen, sogenannte Rhoptrien und Mikroneme, die dafür spezifische Proteine ausscheiden. Nach einer erfolgreichen Infektion teilt sich der Parasit und bisher wurde angenommen, dass diese Organellen in den Tochterzellen neu gebildet werden. Indem sie ein Mikronem-Protein markierten und sein Schicksal während des Zellzyklus mithilfe hochauflösender Mikroskopie verfolgten, konnten die Wissenschaftler nun jedoch nachweisen, dass die Mikroneme der Mutterzelle recycelt und auf die sich bildenden Tochterzellen aufgeteilt werden. Dabei erhält jede Tochterzelle etwa die Hälfte des Materials der Mutterzelle, gleichzeitig werden auch Mikroneme in der Tochterzelle neu synthetisiert. Die Wissenschaftler nehmen an, dass sich dieses Recycling nicht auf die Mikroneme beschränkt, sondern ein allgemeiner Mechanismus ist.
„Zudem haben wir entdeckt, dass die recycelten Mikroneme über die Aktin-Filamente des Zellskeletts von der Mutter- zu den Tochterzellen transportiert werden“, sagt Markus Meissner. „Damit haben wir eine völlig neue Funktion des Aktins im Parasiten gefunden, von dem man bisher dachte, dass es nur an der Beweglichkeit des Parasiten direkt beteiligt ist. Wenn wir verstehen, wie dieses Aktin reguliert wird, könnten sich interessante neue Angriffsziele für potenzielle Medikamente ergeben. Das ist umso interessanter, weil T. gondii nur sehr wenige Aktin-regulierende Proteine besitzt.“
Nature Communications 2019
Originalpublikation:
A highly dynamic F-actin network regulates transport and recycling of micronemes in Toxoplasma gondii vacuoles
J. Periz, M. Del Rosario, A. McStea, S. Gras, C. Loney, L. Wang, M. L. Martin-Fernandez, M. Meissner
Nature Communications 2019
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12136-2

13.09.2019, Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie
Dank Sex mehr Kooperation
Um die Ursprünge menschlicher Sozialität zu verstehen, ist auch die Erforschung des Sozialverhaltens unserer nächsten Verwandten, der Bonobos und Schimpansen, wichtig. Anhand von Daten zum Verhalten und Hormonstatus einer Bonobo-Gruppe aus LuiKotale in der Demokratischen Republik Kongo haben Forscher des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie, der Harvard University und des Leibniz-Instituts für Nutztierbiologie nun gezeigt, dass sich bei weiblichen Bonobos gleichgeschlechtlicher Sex positiv auf das soziale Miteinander, einschließlich der Kooperation, auswirkt.
Schimpansen sind für ihre hohe Bereitschaft zur Kooperation bekannt – vor allem unter den Männchen. Sie teilen Nahrung miteinander, unterstützen einander in Konflikten und verteidigen ihr Territorium gegen andere Schimpansen-Gruppen. Bonobos und ihr Sozialleben wurden bisher vergleichsweise weniger erforscht. Bekannt sind sie als „Hippie-Affen“ vor allem für ihr flexibles Sexualverhalten, die Friedfertigkeit im Umgang verschiedener Gruppen miteinander und der Co-Dominanz zwischen den Geschlechtern.
Bonobos als hypersexuell zu bezeichnen, wäre zu stark vereinfacht, erfasst aber einen faszinierenden Aspekt ihres Sozialverhaltens: Bonobos gehören zu den wenigen Arten, bei denen alle erwachsenen Mitglieder eines Geschlechts gleichgeschlechtlichen Sex haben und das sogar häufiger als gegengeschlechtlichen Sex. Im Freiland kommt es bei erwachsenen Bonobo-Weibchen regelmäßig zu gleichgeschlechtlichen Genitalkontakten mit vielen anderen Weibchen der Gruppe. Männchen hingegen haben nur selten Sex miteinander. Es gibt verschiedene Theorien, denen zufolge gleichgeschlechtliches Sexualverhalten beim Abbau sozialer Spannungen und Aggressionen und beim Aufbau sozialer Bindungen helfen könnte. Keine dieser Theorien kann jedoch erklären, warum ein solches Verhalten in dieser Häufigkeit nur bei den Bonobo-Weibchen auftritt.
Um zu klären, warum gleichgeschlechtliches Sexualverhalten speziell für weibliche Bonobos so wichtig ist, hat ein internationales Forscherteam mehr als ein Jahr lang Verhaltens- und Hormondaten von allen erwachsenen Mitgliedern einer habituierten Bonobo-Gemeinschaft gesammelt, die nahe der Langzeit-Feldforschungsstation LuiKotale in der Demokratischen Republik Kongo beheimatet ist. Die Forscher haben außer den sexuellen Interaktionen zwischen den Tieren auch dokumentiert, welche Gruppenmitglieder als Partner für andere soziale Aktivitäten, wie zum Beispiel zur Unterstützung im Konfliktfall, ausgewählt werden. Sie sammelten zudem Urinproben, um die Konzentration des Hormons Oxytocin zu messen, das nach freundlichen sozialen Interaktionen, einschließlich Sex, im Körper freigesetzt wird und die Kooperation fördert.
Dabei stellten die Forscher fest, dass Bonobo-Weibchen in Wettbewerbssituationen lieber mit anderen Weibchen als mit Männchen Sex haben. Nach dem Geschlechtsverkehr blieben die Weibchen oft näher beieinander als Paare verschiedenen Geschlechts. Darüber hinaus war bei den Weibchen nach dem Geschlechtsverkehr mit einem Weibchen – nicht jedoch nach dem Geschlechtsverkehr mit einem Männchen – ein messbarer Anstieg des Oxytocin-Spiegels im Urin zu verzeichnen. Unter den gleichgeschlechtlichen und gegengeschlechtlichen Paaren unterstützten Tiere, die mehr Sex miteinander hatten, einander häufiger in Konflikten; doch die Mehrheit dieser Koalitionen wurde von Weibchen gebildet. „Es kann sein, dass die größere Motivation für die Zusammenarbeit zwischen Weibchen, die physiologisch durch Oxytocin verstärkt wird, der Schlüssel zum Verständnis dafür ist, wie Weibchen hohe Dominanzränge in der Bonobo-Gemeinschaft erreichen“, erklärt Co-Erstautor Martin Surbeck vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie und der Harvard University.
Auch für Menschen bieten Allianzen zwischen Mitgliedern des gleichen Geschlechts viele Vorteile, darunter die gegenseitige soziale Unterstützung und die gemeinsame Nutzung von Ressourcen. Es gibt auch historische und interkulturelle Belege dafür, dass solche Allianzen oft durch sexuelle Interaktionen verstärkt werden. „Obwohl es wichtig ist, menschliche Homosexualität nicht mit gleichgeschlechtlichem Sexualverhalten bei Tieren gleichzusetzen“, so Co-Erstautorin Moscovice vom Leibniz-Institut für Nutztierbiologie, „zeigt unsere Studie, dass sowohl beim Menschen als auch bei einem engen Verwandten die Entwicklung des gleichgeschlechtlichen Sexualverhaltens neue Wege zur Förderung eines hohen Maßes an Kooperation eröffnet hat.“
Originalpublikation:
Liza R. Moscovice, Martin Surbeck, Barbara Fruth, Gottfried Hohmann, Adrian Jaeggi, Tobias Deschner
The cooperative sex: Sexual interactions among female bonobos are linked to increases in oxytocin, proximity and coalitions
Hormones and Behavior, 10 September 2019, https://doi.org/10.1016/j.yhbeh.2019.104581

12.09.2019, Humboldt-Universität zu Berlin
Auch Ratten spielen Verstecken

Studie in Science zeigt: Ratten wechseln zwischen verschiedenen Rollen
Überall auf der Welt spielen Kinder verstecken. Aber können Tiere das auch? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) am Bernstein Center Computational Neuroscience (BCCN) zeigen in einer aktuellen Studie, dass Ratten sehr schnell eine Ratte-Mensch-Version des Versteckspiels lernen und mühelos zwischen verschiedenen Rollen – Verstecken und Suchen – wechseln können. Die Forscherinnen und Forscher vermuten, dass Versteckspielen evolutiv wesentlich älter ist, als bisher gedacht. Die Studie wird am 13. September 2019 in der Zeitschrift Science publiziert.
„Viele Tierbesitzer berichten, dass ihre Haustiere gerne Versteck spielen. Systematisch untersucht wurde das bisher jedoch kaum“, erklärt Studienleiter Dr. Michael Brecht, Professor für Tierphysiologie/Systemneurobiologie und Neural Computation an der HU. Um das Phänomen genauer zu verstehen, trainierten Brecht und sein Team Ratten im Versteck- und Suchspiel. In einer Version des Spiels setzte eine Wissenschaftlerin oder ein Wissenschaftler die Ratte in eine Kiste, schloss den Deckel und versteckte sich. Sobald der Deckel ferngesteuert geöffnet wurde, begann die Ratte zu suchen. Hatte sie die Person gefunden, wurden sie zur Belohnung ein wenig gekitzelt – Ratten mögen das sehr. In der anderen Version des Spiels wurde die Ratte zwar ebenfalls in die Kiste gesetzt, der Deckel blieb aber offen. Das war für die Ratte das Zeichen, dass sie diesmal die Rolle des Versteckens übernehmen sollte. Wieder wurde sie spielerisch gekitzelt, sobald sie gefunden wurde. Die Ratten lernten das Spiel schnell und entwickelten sowohl beim Verstecken als auch beim Suchen ausgeklügelte Strategien.
Spielen um des Spielen Willens
„Spielen dient in erster Linie einem Selbstzweck – man spielt, um zu spielen und nicht, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen“, sagt Brecht. Obwohl die Tiere am Ende jedes Versuchsdurchlaufs mit Kitzeln belohnt wurden, spricht einiges dafür, dass sie tatsächlich nicht nur um der Belohnung willen spielten. So hatten die Ratten offenbar Spaß am Spiel. Sie quiekten beim Suchen vor Freude, besonders, wenn sie die Person gefunden hatten. Wenn sie sich hingegen versteckten, waren sie sehr still. Sie wählten ihre Verstecke sorgfältig aus und wenn sie gefunden werden, versuchten sie häufig, sich erneut zu verstecken. „Das ist ein bisschen geschummelt, aber es zeigt, dass die Ratten danach streben, das Spiel zu verlängern, auch wenn sie damit die Belohnung herausschieben“, sagt Brecht.
Um genauer zu analysieren, was in der Ratte vorgeht, untersuchten die Forschenden die neuronale Aktivität im präfrontalen Cortex der Tiere beim Spiel. Sie zeigten, dass etliche Zellen in dieser hochentwickelten Hirnregion spezifisch auf bestimmte spielrelevante Ereignisse reagierten – zum Beispiel auf das Schließen der Kiste, mit dem die Sucherrolle festgelegt wird. „Das spricht dafür, dass die Ratten die Spielregeln verstehen“, erklärt Brecht.
Dass Tiere auch in der Natur spielen, ist bekannt. Sie jagen und fangen sich gegenseitig und führen Spielkämpfe aus, bei denen sie jeweils zwischen unterschiedlichen Rollen wechseln. Ob sie sich tatsächlich auch spielerisch verstecken, um sich abwechselnd zu suchen, ist noch nicht untersucht. Brecht hält es aber für möglich. „Die Ratten haben in unserer Studie dieses komplexe Verhalten so schnell gelernt, dass wir glauben, sie tragen es in sich“, sagt er. Sowohl die Fähigkeit, sich gut zu verstecken, als auch die effektive Suche sind für das Überleben in der Natur unerlässlich. „Wir nehmen an, dass die Ratten so gut im Versteckspielen sind, weil sie damit ein evolutiv relevantes Verhalten üben“, sagt Brecht.
Die Entwicklung einer guten Strategie beim Versteckspiel setzt voraus, dass man sich bis zu einem gewissen Grad in den anderen hineinversetzen kann. Wo wird der Spielpartner voraussichtlich suchen? Welche Verstecke sind besonders gut geeignet? Solche Fähigkeiten haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bisher eher Primaten zugeschrieben. „Unser Versuchsparadigma eignet sich gut, um zu untersuchen, ob und inwiefern auch Ratten diese Fähigkeit besitzen“, sagt Brecht.
Originalpublikation:
Annika Stefanie Reinhold, Juan Ignacio Sanguinetti-Scheck, Konstantin Hartmann, & Michael Brecht (2019): Behavioral and Neural Correlates of Hide and Seek in Rats. Science, Volume 365, Iss 6458.
DOI: 10.1126/science.aax4705

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