02.03.2020, Max-Planck-Institut für chemische Ökologie
Die Wehrhaftigkeit von Meerretticherdflöhen hängt von ihrer Futterpflanze und ihrem Entwicklungsstadium ab
Meerretticherdflöhe nutzen Senfölglykoside aus ihrer pflanzlichen Nahrung zur Verteidigung gegen Räuber. Dazu speichern sie die ungiftigen Substanzen im Körper und besitzen ein Enzym, das Senfölglykoside in giftige Senföle umwandelt. Ein Forschungsteam am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena hat herausgefunden, dass die Pflanzenabwehrstoffe zwar in allen Lebensstadien des Meerretticherdflohs nachweisbar sind, aber das Enzym, das für die Umwandlung in giftige Substanzen benötigt wird, nicht immer aktiv ist. Während Larven den Angriff durch eine asiatische Marienkäferlarve erfolgreich abwehren können, werden Puppen gefressen, da sie keine nennenswerte Enzymaktivität aufweisen.
Meerretticherdflöhe nutzen Pflanzenabwehrstoffe, sogenannte Senfölglykoside, aus ihrer pflanzlichen Nahrung zur Verteidigung gegen Räuber. Dazu speichern sie enorme Mengen dieser ungiftigen Substanzen im Körper und besitzen, wie auch ihre Futterpflanze selbst, ein Enzym, das Senfölglykoside in giftige Senföle umwandelt. Ein Forschungsteam am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena hat nun herausgefunden, dass die Pflanzenabwehrstoffe zwar in allen Lebensstadien des Meerretticherdflohs nachweisbar sind, aber das Enzym, das für die Umwandlung in giftige Substanzen benötigt wird, nicht immer aktiv ist. Während Larven den Angriff durch einen Räuber, wie der asiatischen Marienkäferlarve, erfolgreich abwehren können, werden Puppen gefressen, da sie keine nennenswerte Enzymaktivität aufweisen (Functional Ecology, February 2020, doi: 10.1111/1365-2435.13548).
Meerretticherdflöhe, die trotz ihres irreführenden Namens taxonomisch zu den Blattkäfern und nicht zu den Flöhen gehören, fressen an Pflanzen, die wie der Meerrettich – aber auch Raps, Senf und andere Kreuzblütler – mit einer „Senfölbombe“ ausgestattet sind. Dieses Verteidigungssystem beruht auf zwei Komponenten: den Senfölglykosiden – pflanzlichen Abwehrstoffen – und dem Enzym Myrosinase. Bei Verletzung des pflanzlichen Gewebes kommen die ungiftigen Senfölglykoside in Kontakt mit der Myrosinase. Dies hat zur Folge, dass die Senfölglykoside zu giftigen Senfölen umwandelt werden, die „Bombe“ wird also „scharf“. Der Meerretticherdfloh ist in der Lage, das pflanzliche Abwehrsystem nachzuahmen, indem er die ungiftigen Senfölglykoside seiner Futterpflanze aufnimmt, im Körper speichert und eine eigene Käfer-Myrosinase produziert (siehe Pressemitteilung über die nahe verwandten Kohlerdflöhe „Käfer, die nach Senf schmecken” vom 8. Mai 2014). Ein Team von Wissenschaftlern um Franziska Beran, Leiterin der Forschungsgruppe „Sequestrierung und Entgiftung bei Insekten“ am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena, wollte nun herausfinden, ob alle Lebensstadien, vom Ei bis zum Käfer, mit dieser Senfölbombe ausgestattet sind, und ob sie einen wirksamen Schutz vor Fressfeinden darstellt.
Ihre Experimente ergaben, dass Senfölglykoside in allen Lebensstadien des Meerretticherdflohs zu finden sind. Allerdings war die Käfer-Myrosinase nicht in allen Lebensstadien aktiv. Ob ein Lebensstadium über ein aktives Enzym verfügt oder nicht, konnten die Forscher anhand des Zuckers bestimmen, welches die Myrosinase von den Senfölglykosiden abspaltet. Dieser Zucker reichert sich über die Zeit an. „Larven wiesen eine hohe Enzymaktivität auf, während im Puppenstadium kaum Aktivität vorhanden war. Die Fähigkeit, sich mithilfe von Pflanzenabwehrstoffen gegen Feinde zu verteidigen, unterscheidet sich damit sehr stark zwischen den unterschiedlichen Lebensstadien“, beschreibt Theresa Sporer, die Erstautorin der Studie, die Ergebnisse. Um herauszufinden, ob die Unterschiede in der Enzymaktivität für die Verteidigung wirklich wichtig sind, haben die Wissenschaftler Larven und Puppen der Meerretticherdflöhe einem gefräßigen Räuber, den Larven des asiatischen Marienkäfers, angeboten. „Die Beobachtungen bei diesem Experiment waren beeindruckend“, berichtet Johannes Körnig, ein weiterer Autor der Studie. „Wenn die Marienkäferlarve an einer Erdflohlarve nur kurz frisst, kommt es zu einer sehr starken Reaktion. Die Marienkäferlarve hört sehr schnell auf zu fressen, entfernt sich von der Beute und übergibt sich häufig. Die Räuber hungern sich lieber zu Tode, als die Larven zu fressen, die über eine funktionierende Senfölbombe verfügen.“ Im Gegensatz dazu hatten Puppen keinen chemischen Schutz und wurden von den Marienkäferlarven gefressen. Gleichfalls zeigte der Vergleich von Larven, die je nach Futterpflanze Senfölglykoside gespeichert hatten oder nicht, dass diese Stoffe tatsächlich für eine erfolgreiche chemische Abwehr notwendig sind: Larven mit Senfölglykosiden können den Feind abwehren, aber Larven ohne Senfölglykoside wurden gefressen.
Für die Forscher war es dabei überraschend, dass sich Puppen chemisch kaum verteidigen können, weil die Insekten gerade in diesem Lebensstadium nicht mobil sind und nicht flüchten können. Daher wäre eigentlich gerade in diesem Stadium eine besonders gute Verteidigung zu erwarten. Allerdings ist noch unklar, welche Räuber es besonders auf die Puppen abgesehen haben. Die Forscher vermuten, dass Fadenwürmer und Mikroben wichtige natürliche Feinde darstellen.
In weiteren Studien möchten die Wissenschaftler nun herausfinden, ob die käfereigene Senfölbombe ebenfalls erfolgreich gegen Feinde aus dem natürlichen Umfeld des Meerretticherdflohs eingesetzt werden kann. Außerdem wollen sie untersuchen, welche Substanzen bei der Verteidigung der Puppen gegen ihre natürlichen Feinde eine Rolle spielen und ob diese weiteren Mechanismen gegen ihre Feinde anwenden. Die Ergebnisse werden dabei auch für den Gartenanbau von Interesse sein, denn Meerretticherdflöhe stehen im Verdacht, für den Ertragsrückgang im Meerrettichanbau mit verantwortlich zu sein.
Originalpublikation:
Sporer, T., Körnig, J., Beran, F. (2020). Ontogenetic differences in the chemical defence of flea beetles influence their predation risk. Functional Ecology, doi: 10.1111/1365-2435.13548 (accepted article)
https://doi.org/10.1111/1365-2435.13548
02.03.2020, Georg-August-Universität Göttingen
Geheimes Leben zwischen Ölpalmenwedeln: Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen analysiert Schwebeböden
Die Bedrohung von Insekten und anderen Kleinstlebewesen durch die Abholzung des Regenwaldes und die Folgen für die Umwelt in tropischen Regionen sind bekannt. Bisher noch nicht untersucht wurde, ob und wie die Ölpalmenplantagen dazu beitragen, die Populationen von winzigen unterirdisch lebenden Tieren zu erhalten, die wiederum den Boden gesund erhalten. In einer neuen Studie unter Leitung der Universität Göttingen haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine hohe biologische Aktivität oberhalb des Bodens entdeckt. Dieser Bereich kann als Oase für Bodenorganismen dienen.
Das Team stellte fest, dass der Hängeboden in den Zwischenräumen, in denen der Wedel aus dem Palmenstamm herauswächst, tatsächlich neue Mikrolebensräume bieten kann, in denen Bodenlebewesen gedeihen können. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Frontiers in Ecology and the Environment erschienen.
Die rasche Ausdehnung der Ölpalmplantagen in ganz Südostasien aufgrund des zunehmenden globalen Ressourcenbedarfs hat Auswirkungen auf die Umwelt. Regenwälder werden abgeholzt, was zu großen Verlusten an Bodenstruktur, Fruchtbarkeit und biologischer Vielfalt führt. Im Boden befinden sich viele Lebewesen, die wichtig für die Funktionen des Ökosystems sind: Sie stellen Nährstoffe zur Verfügung, bilden Bodenstrukturen, zersetzen Material und bekämpfen Schädlinge. Um etwas über die biologische Aktivität im Boden in Ölpalmplantagen zu erfahren, untersuchten Forscherinnen und Forscher der Universität Göttingen den Boden in sechs verschiedenen Kleinlebensräumen in einer 16 Jahre alten Ölpalmplantage auf Sumatra, Indonesien. Ein Team des Sonderforschungsbereichs EFForTS (Ökologische und Sozioökonomische Funktionen tropischer Tieflandregenwald-Transformationssysteme) sammelte 9.205 Individuen der Makrofauna (Regenwürmer und große Arthropoden wie Ameisen, Fliegenlarven und Tausendfüßer), 40.229 der Mesofauna (kleine Arthropoden wie Springschwänze und Milben), 2.895 Fadenwürmer und 4.467 Schalenamöben (Einzeller mit einer Schutzschale).
„Da viele Ölpalmenplantagen dauerhaft bestehen bleiben werden, ist es unerlässlich, ein besseres Verständnis der biologischen Vielfalt des Bodens über Kleinlebensräume hinweg zu erhalten“, erklärt Dr. Anton Potapov von der Universität Göttingen. „Dies wird Landwirten und Plantagenbesitzern helfen, nachhaltigere Methoden zu entwickeln, um die Funktionsfähigkeit des Ökosystems zu erhalten.“ Einer der untersuchten Kleinlebensräume entsteht durch die Ansammlung von Laubmaterial und anderem Pflanzenabfall in den Lücken an der Basis der Palmwedel. Das organische Material bildet mit Erde gefüllte Spalten, die sich an den Stämmen der Palmen oberhalb der eigentlichen Erdoberfläche befinden. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigten, dass in diesen Schwebeböden weitaus mehr aktive Bodenbewohner vorkommen als unter der Erde.
„Eine hohe Aktivität im Schwebeboden gleicht die Verschlechterung des Bodens zwar nicht aus“, sagt Dr. Valentyna Krashevska von der Universität Göttingen, „aber mit dem neuen Wissen können wir den Schwebeboden während der Plantagenbewirtschaftung besser erhalten. Das kann die durch die Ölpalmplantagen verursachten Schäden an bodengebundenen Prozessen und der Biodiversität zumindest teilweise ausgleichen.“
Originalpublikation:
Potapov A et al. Aboveground soil supports high levels of biological activity in oil palm plantations. Frontiers in Ecology and the Environment (2020). DOI: https://doi.org/10.1002/fee.2174
02.03.2020, Bundesanstalt für Gewässerkunde
Volkszählung bei den Seehunden in der Tideelbe
Wie viele Seehunde halten sich auf den Wattflächen der Tideelbe auf? Dieser Frage gingen BfG-Wissenschaftler nun erstmals nach und ließen die Tiere ein Jahr lang zwischen August 2018 und Juli 2019 auf ihren Liegeplätzen zwischen Wedel und Cuxhaven zählen. Die Ergebnisse sind nun in einem Bericht veröffentlicht.
Schon seit Jahrzehnten sammeln Wissenschaftler Informationen über Bestand und Liegeplätze von Seehunden im Wattenmeer. Doch die Tiere dringen auch in die angrenzenden Ästuare – vor allem in die Tideelbe – vor. Dort sind ihr Bestand sowie die genaue Position ihrer Liegeplätze und deren Veränderung im Jahresverlauf jedoch weitgehend unbekannt. Daher fand jetzt erstmalig im Auftrag der BfG die systematische Erfassung der Seehunde in der Tideelbe statt. Wissenschaftler fotografierten für die BfG von einem Beobachtungsflugzeug aus die Tiere bei Niedrigwasser auf ihren Liegeplätzen. Anschließend konnten die Forscher die Seehunde anhand der Bilder identifizieren und zählen.
Der untersuchte Bereich umfasste das Gebiet vom Mühlenberger Loch bis zur Elbmündung. Dr. Thomas Taupp von der BfG: „Eigentlich weiß man schon seit langem, dass die Seehunde vom Wattenmeer in die Tideelbe wandern.“ Wieviel Tiere sich dort aufhielten und wo sich diese befänden waren aber bis jetzt nicht bekannt. Dabei sind diese Informationen ein wichtiger Hinweis für den Zustand der Tideelbe. Denn Seehunde sind sensible Bioindikatoren und lassen beispielsweise Rückschlüsse auf die Wasserqualität und die Fischbestände zu.
Verbesserter Schutz für Seehunde
In den Monaten Januar bis Mai sowie von September bis Dezember zählten die Wissenschaftler pro Flug jeweils 65 bis 212 Seehunde. Zur Wurfzeit im Sommer zeigte sich dann ein deutlicher Anstieg auf 531 Tiere im Juni und 526 Tiere im Juli. Im August, während des Fellwechsels der Seehunde, sank die Zahl dann auf nur 280 Tiere. Erfreulich war die große Anzahl an Jungtieren: Im Juni 2019 waren unter den 531 erfassten Seehunden 202 Jungtiere. Diese hielten sich fast ausschließlich im Mündungstrichter der Elbe auf. Einzige Ausnahme: Eine kleine Robbe lag auf den Watten nahe der Wischhafener Süderelbe/Brammer Sand gegenüber von Glückstadt.
Zusammen mit den Ergebnissen der trilateralen, länderübergreifenden Robbenzählungen im Wattenmeer kann zukünftig die Raumnutzung und die Bestandsentwicklung der Robben besser eingeschätzt werden. Positiver Nebeneffekt dabei: Auch der Tierschutz profitiert von den neuen Daten. Denn bei Unterhaltungsmaßnahmen wie z.B. Baggertätigkeiten kann jetzt noch mehr Rücksicht auf die Tiere genommen werden.
Originalpublikation:
http://doi.bafg.de/BfG/2019/BfG-1996.pdf
03.03.2020, ACTP e. V.
Weltsensation: Der Spix-Ara ist zurück
Pünktlich zum diesjährigen World Wildlife Day, treffen heute 52 in Berlin gezüchtete Spix-Ara-Papageien, 49 aus der ACTP-Zentrale in Berlin, 3 von Pairi Daiza in Belgien, in Brasilien ein – dort sollen sie in den nächsten Monaten auf ihre Wiederansiedlung und das weitere Leben in freier Wildbahn vorbereitet werden. Mehr Informationen auf https://www.spixs-macaw.org/, unter www.pressebox.de/newsroom/actp-ev und #spixsAreComingHome.
Die in Freiheit seit zwei Jahrzehnten als ausgestorben geltende Papageienart ist weltweit seit dem Kinofilm „Rio“ bekannt, in dem ein Spix-Ara mit Namen „Blu“ die Hauptrolle spielt. Entsprechend groß ist die Vorfreude in Brasilien, wo sich die Dörfer der Region Caatinga und die Stadt Curaçá im Bundestaat Bahia im Nordosten des Landes auf den Empfang der Vögel vorbereiten. Die Wiederansiedlung des Spix-Ara ist Teil eines größeren Community-Programms in der 2018 zum Schutzgebiet erklärten Caatinga, wo Artenvielfalt und ökologische Landwirtschaft gefördert werden sollen. Die rund 7.500 Schüler der dortigen Schulen werden über das Projekt unterrichtet und sollen so für das Thema Artenschutz und Eco-Tourismus sensibilisiert werden.
Die Tiere waren jahrzehntelanger Wilderei und des Verlusts ihres natürlichen Lebensraums durch Viehzucht und Besiedlung zum Opfer gefallen. Die Zucht schien unmöglich, da nur eine sehr kleine Anzahl von Vögeln überlebt hatte, der genetische Pool zu begrenzt war. So blieben dann auch die ersten Versuche der Nachzucht erfolglos. 2012 etablierte die brasilianische staatliche Organisation ICMBio, Institut für den Erhalt von Biodiversität, gemeinsam mit mehreren Partner-Organisationen den Spix’s Macaw Action Plan, mit dem Ziel, die Population des Spix-Ara in Gefangenschaft zu erhöhen, dessen Lebensraum zu schützen und seine Wiedereinführung zu fördern.
Im Jahr 2016 startete die gemeinnützige Organisation ACTP, die sich seit ihrer Gründung 2006 dem Schutz, Erhalt und Aufbau bedrohter Papageien-Populationen und deren Lebensräume verschrieben hat, gemeinsam mit ICMBio sowie mit Unterstützung der Belgischen Pairi Daiza Foundation das „Spix Release Project“. 2018 wurden dazu alle Spix-Bestände bei ACTP in Berlin zusammengeführt. Unter der Aufsicht eines Expertenteams gelang es im Laufe der letzten Jahre eine kritische Anzahl von Tieren zu züchten. Die von Al Wabra Wildlife Preservation aus Katar entwickelte Technologie für die Zucht in Gefangenschaft und deren Programm für künstliche Befruchtung halfen, die kleine Population von 53 Vögeln im Jahr 2000 auf heute 180 gesunde Papageien zu steigern. Von diesen sollen nun die ersten Tiere in ihre ursprüngliche Heimat ausgesiedelt werden.
Am 3. März 2020 fliegen die mit einem eigens für die Vögel und das sie begleitende Team aus Veterinären, Tierpflegern, Biologen, Mitgliedern der brasilianischen Regierung und Kameraleuten gecharterten Flugzeug nach Petrolina im brasilianischen Bundesstaat Pernambuco, unweit ihres neuen Bestimmungsorts – ein großes Zucht-und Auswilderungsgehege bei Curaçá im Bundesstaat Bahia. Das Gehege befindet sich auf 45 Hektar im geschützten Caatinga-Gebiet. Hier werden die Papageien auf das Leben in der freien Natur vorbereitet. Im Jahr 2021 soll die erste Gruppe der Spix-Aras in die Freiheit entlassen werden.
04.03.2020, Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei
Haie unter Artenschutz
UN-Artenschutzkonferenz beschließt Maßnahmen zum Schutz wandernder Haiarten / Auch der in der Nordsee heimische Hundshai gehört dazu
Während der 13. Vertragsstaatenkonferenz der Konvention zum Schutz wandernder Tierarten (CMS) wurden im Februar in Gandhinagar/Indien drei weitere Haiarten unter internationalen Schutz gestellt: der Weißspitzen-Hochseehai (Carcharhinus longimanus), der Glatte Hammerhai (Sphyrna zygaena) und der auch in der Nordsee vorkommende Hundshai (Galeorhinus galeus).
Höchste Schutzmaßnahmen soll der vom Aussterben bedrohte Weißspitzen-Hochseehai erfahren; er wurde deshalb in Anhang 1 der Konvention aufgenommen. Die als gefährdet geltenden Arten Glatter Hammerhai und Hundshai stehen jetzt im Anhang 2. Die CMS-Mitgliedstaaten verpflichten sich, die gelisteten Arten durch international koordinierte Managementmaßnahmen und Aktionspläne besser zu schützen.
Dr. Matthias Schaber vom Thünen-Institut für Seefischerei in Bremerhaven, der die Wanderungsbewegungen der Hundshaie im Nordostatlantik erforscht, hatte vorschlagen, die bedrohte Art mit aufzunehmen. Der Antrag wurde dann in enger Abstimmung mit dem Bundesministerium für Landwirtschaft und Ernährung (BMEL) sowie dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) finalisiert und den Vertragsstaaten durch die EU-Vertretung vorgelegt.
Mit dem Hundshai ist nun auch die größte dauerhaft in der Nordsee heimische Haiart in die Liste schutzbedürftiger Tierarten aufgenommen. Der bis zu 2 m große Hai kommt weltweit in gemäßigten Zonen aller großen Ozeane vor. Nahezu alle Populationen von Hundshaien sind durch langjährige gezielte Befischung, aber auch durch Beifang, rückläufig. Die für Menschen ungefährlichen Hundshaie leben vor allem im flachen Bereich der Küstenmeere, unternehmen aber saisonal weitreichende Wanderungen über das gesamte Verbreitungsgebiet. Im deutschen Bereich der Nordsee sammeln sich große, erwachsene Tiere vor allem in den Sommermonaten im Gebiet der Hochseeinsel Helgoland. Von dort wandern sie im Herbst wieder ab. „Im Rahmen unseres Forschungsprojekts haben wir Hundshaie vor Helgoland mit Satellitensendern markiert und konnten nachweisen, dass einzelne Haie tausende Kilometer weit bis zur Atlantikinsel Madeira wandern. Dabei suchen sie tiefe Bereiche des offenen, küstenfernen Meeres auf“, sagt Hai-Forscher Schaber vom Thünen-Institut.
Aufgrund ihrer Lebensweise und trotz ihrer Größe und Geschwindigkeit sind die Hundshaie ein häufiger Beifang in vielen Fischereien. Jährlich werden im Nordostatlantik rund 450 Tonnen Hundshaie angelandet. Eine genaue Abschätzung, wie groß der Bestand der Fische derzeit noch ist, ist aufgrund fehlender bzw. unzureichender Daten nicht möglich. Wie auch viele andere Haiarten werden Hundshaie erst mit relativ hohem Alter geschlechtsreif und haben nur wenige Nachkommen. „Auch deswegen sind sie besonders anfällig für Überfischung“, sagt Schaber.
04.03.2020, Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Bienen tanzen im Dialekt
Mit dem Schwänzeltanz teilen Honigbienen ihren Artgenossen mit, wo Futterquellen zu finden sind. Je nach Bienenart gibt es dabei unterschiedliche Tanzdialekte, wie ein deutsch-indisches Forschungsteam nachgewiesen hat.
Nach über 70 Jahren ist ein großes Rätsel der Zoologie gelöst: Honigbienen benutzen bei ihrem Schwänzeltanz tatsächlich verschiedene Tanzdialekte. Welche „Mundart“ sich bei den Insekten im Lauf der Evolution entwickelt hat, hängt mit dem Aktionsradius zusammen, in dem sie rund um den Stock Futter sammeln.
Das berichten Forschungsteams vom Biozentrum der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) und vom National Centre for Biological Sciences (NCBS) in Bangalore (Indien) im Fachblatt „Proceedings of the Royal Society B“. Von der JMU beteiligt sind die Doktoranden Patrick Kohl und Benjamin Rutschmann sowie Professor Ingolf Steffan-Dewenter.
Dass es bei Honigbienen Tanzdialekte gibt, hatten ab den 1940er-Jahren schon die Zoologen Karl von Frisch und Martin Lindauer, der die Würzburger Bienenforschung maßgeblich prägte, festgestellt. Spätere Experimente warfen allerdings Zweifel an der Existenz der Dialekte auf. Die neuen Ergebnisse beweisen nun, dass Frisch und Lindauer Recht hatten. Die beiden Forscher lagen auch richtig mit ihrer Erklärung, warum es die Tanzdialekte überhaupt gibt.
So sieht die Tanzkommunikation der Bienen aus
Die Tanzsprache der Honigbienen ist eine im Tierreich einzigartige Form der symbolischen Kommunikation. Hat eine Biene zum Beispiel einen blühenden Kirschbaum entdeckt, kehrt sie in den Stock zurück. Dort informiert sie die anderen Bienen mit einem Tanz darüber, in welcher Himmelsrichtung die Futterquelle liegt und wie weit sie entfernt ist.
Teil des Tanzes ist der so genannte Schwänzellauf, bei dem die Bienen energisch mit ihrem Hinterleib wackeln. Die Richtung des Schwänzellaufs auf der Wabe zeigt die Himmelsrichtung des Zieles im Verhältnis zum Sonnenstand an, die Dauer des Laufs weist die Entfernung aus.
„Mit zunehmender Entfernung der Futterquelle vom Stock steigt die Dauer der Schwänzelläufe geradlinig an,“ erklärt JMU-Doktorand Patrick Kohl, Erstautor der Publikation. Allerdings fällt dieser Anstieg bei verschiedenen Bienenarten unterschiedlich steil aus. Das zeigte sich bei Experimenten, die das Forschungsteam in Südindien durchführte.
Experimente mit drei Bienenarten in Südindien
Dort wurden drei Bienenarten mit unterschiedlich großen Aktionsradien untersucht. Die Östlichen Honigbienen (Apis cerana) fliegen etwa bis zu einem Kilometer weg vom Nest. Bei den Zwerghonigbienen (Apis florea) sind es bis zu 2,5 Kilometer, bei den Riesenhonigbienen (Apis dorsata) an die drei Kilometer.
Gegenläufig verhält es sich mit dem Anstieg der Schwänzellaufdauer. Beispiel: Liegt eine Futterquelle 800 Meter entfernt, legt eine Östliche Honigbiene einen deutlich länger dauernden Lauf hin als eine Zwerghonigbiene, und die wiederum zeigt einen längeren Lauf als die Riesenhonigbiene. Um eine identische Entfernung zum Futter zu kommunizieren, verwendet also jede Art ihren eigenen Tanzdialekt.
„Dieses Bild sahen wir auch, als wir unsere Ergebnisse mit publizierten Daten anderer Forschungsgruppen verglichen“, sagt Patrick Kohl. Der Zusammenhang zwischen Sammelradius und Tanzdialekt fand sich ebenfalls bei Honigbienenarten, die in England, Botswana und Japan heimisch sind.
Warum die JMU-Forscher ausgerechnet in Südindien zugange waren? „Das hat den Vorteil, dass dort drei Honigbienenarten im selben Gebiet gleichzeitig vorkommen, so dass man ihre Tanzsprachen gut vergleichen kann“, so Kohl. „Außerdem haben wir sehr gute Kontakte zu Forschern am NCBS, einer Top-Forschungsadresse in Südasien.“
Dialekte als evolutionäre Anpassungen
Die Ergebnisse bestätigen auch, was von Frisch und Lindauer über den Sinn der Tanzdialekte vermutet hatten. Es handelt sich um evolutionäre Anpassungen an die für die jeweiligen Honigbienen typischen Futtersammeldistanzen. Honigbienen zum Beispiel, die regelmäßig über weite Strecken fliegen, können es sich nicht erlauben, diese Distanzen im Stock durch entsprechend langdauernde Schwänzelläufe abzubilden: Im Getümmel des Stocks könnten die anderen Bienen solche „Marathonläufe“ nur noch schwer verfolgen.
Das Fazit der Wissenschaftler: Die Tanzdialekte der Bienen sind ein hervorragendes Beispiel dafür, wie sich selbst komplexe Verhaltensweisen als evolutionäre Anpassung an die Umwelt verändern können.
Originalpublikation:
Kohl PL, Thulasi N, Rutschmann B, George EA, Steffan-Dewenter I, Brockmann A: Adaptive evolution of honeybee dance dialects. Proceedings of the Royal Society B, 4. März 2020, http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2020.0190
05.03.2020, Forschungsverbund Berlin e.V.
Stadtfuchs und Landfuchs: Genetische Analysen zeigen unterschiedliche Fuchs-Populationen in und um Berlin auf
Für Wildtiere können Städte sowohl neue Chancen als auch Bedrohungen darstellen. Manche Arten kommen in diesem neuartigen Lebensraum besser zurecht als andere. Ob die Nutzung oder Nichtnutzung solcher neuartiger Lebensräume auch innerhalb einer Art unterschiedlich ausfällt, erkundeten Forscherinnen und Forscher des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) und des Luxemburgischen Nationalmuseums für Naturgeschichte (NMNH). Sie analysierten das genetische Material von Rotfüchsen (Vulpes vulpes), die in Berlin und seiner Umgebung leben.
Sie identifizierten „städtische“ und „ländliche“ Fuchspopulationen und zeigten, dass physische Barrieren wie Flüsse oder Bauwerke den Austausch zwischen diesen Populationen behindern, aber auch Unterschiede in der menschlichen Aktivität in diesen Landschaften eine große Rolle spielen. Stadtfüchse sind weniger empfindlich gegenüber menschlicher Aktivität, wenngleich auch sie den Abstand zum Menschen halten und sich daher bevorzugt entlang großer Bahn- und Straßentrassen bewegen. Die Studie wurde in der wissenschaftlichen Zeitschrift „Molecular Ecology“ veröffentlicht.
Der Rotfuchs ist ein ökologisch hochmobiler und opportunistischer Allesfresser, der sehr erfolgreich in sehr unterschiedlichen und dynamischen Lebensräumen existieren kann, von der Halbwüste bis zur Stadt. Städte sind ein neuartiger aber potentiell attraktiver Lebensraum für Rotfüchse, da sie ein breites Spektrum von Nahrung bieten und Fressfeinde und Nahrungskonkurrenten rar sind. Rotfüchse wurden erstmals in den 1950er Jahren in Berlin beobachtet, spätestens zu Beginn der 1990er Jahren waren sie über die ganze Stadt verteilt. Am Beispiel von Berlin und des benachbarten ländlichen Brandenburgs analysierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die genetische Struktur der Populationen, die in der Stadt und den angrenzenden ländlichen Gebieten leben. Dazu nutzten sie Proben, die von mehr als 370 Rotfüchsen in beiden Gebieten gesammelt wurden. Sie identifizierten zwei genetisch unterschiedliche Populationen, die sich weitgehend mit den Gebieten des städtischen Ballungsraums und des angrenzenden ländlichen Raums decken.
Das Forschungsteam untersuchte daraufhin die Faktoren, die den genetischen Austausch zwischen beiden Populationen begrenzen. Es wurde schon seit längerer Zeit vermutet, dass landschaftliche Barrieren wie Flüsse und Gewässer Austausch zwischen Populationen begrenzen. Das war auch hier der Fall, reichte aber nicht aus, um genetische Unterschiede und die Populationsstruktur aufrecht zu erhalten. „Die Grenze zwischen städtischen und ländlichen Gebieten stellte sich als Schlüsselfaktor heraus“, erklärt Sophia Kimmig, Hauptautorin der Studie. „Hier gibt es nur wenige physische Barrieren. Entlang dieser Linie steigen allerdings menschliche Aktivität und Dichte des Hausbestandes sprunghaft an.“ Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass „Verhaltensbarrieren“ ebenso wichtig sind: die städtischen Berliner Füchse sind menschlichen Aktivitäten gegenüber sehr viel toleranter als Landfüchse und befinden sich deshalb aus Fuchsperspektive auf einer „städtischen Insel“. Stadt-Füchse sind mutiger als ihre Verwandten vom Land, welche eine geringere Toleranz gegenüber menschlichen Aktivitäten zeigen und wohl deshalb ungern die „Grenze“ zur Stadt überqueren. Obwohl die Berliner Füchse mit menschlichen Aktivitäten („Stadtleben“) besser zurechtkommen als die Landfüchse, ziehen sie dennoch Gebiete mit wenig Fußgängeraktivität vor. Daher nutzen sie oft risikoreiche Autobahntrassen und Eisenbahnlinien anstelle potenziell sicherer, aber belebterer öffentlicher Wege, um sich innerhalb der Stadt auszubreiten.
Die Menschen haben seit jeher Füchse gejagt. Auch heute noch ist die Fuchsjagd in vielen Ländern eine legale Aktivität. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler argumentieren, dass diese einen ausreichenden Selektionsdruck auf Füchse ausübt, um Menschen gegenüber vorsichtig zu sein. Dadurch wurde ein Verhalten gefördert, den direkten Kontakt zu Menschen sowie Orte mit hoher menschlicher Aktivität zu meiden. Ein solches Risikomanagement kann erklären, warum sich Land-Füchse nur selten über die Grenze zwischen Land und Stadt wagen und warum städtische Füchse sich dafür entschieden haben, sich dem tatsächlichen Risiko eines Zug- oder Autounfalls auszusetzen und Orte erhöhter menschlicher Aktivität zu meiden.
Originalpublikation:
Kimmig SE, Beninde J, Brandt M, Schleimer A, Kramer-Schadt S, Hofer H, Börner K, Schulze C, Wittstatt U, Heddergott M, Halczok T, Staubach C, Frantz AC (2019): Beyond the landscape: resistance modelling infers physical and behavioural gene flow barriers to a mobile carnivore across a metropolitan area. Molecular Ecology. DOI: 10.1111/mec.15345
