Aus der Forschungspraxis

Kurze Nachrichten, Kommentare und besondere Aspekte unserer Forschung:

Juni 2019 - Zappeliger Lebensraum für groß und klein: Wasser mal anders betrachtet (Text, Kathleen Röllig)

Zappeliger Lebensraum für groß und klein – Wasser mal anders betrachtet

Kathleen Röllig

Flüssig, klar und rein - Wasser als Element des Lebens ist essentiell. Von atomaren Strukturen bis hin zu globalen Systemen: mit einem Vortragsmedley startete das Sommerfest des Forschungsverbundes Berlin e.V. und eröffnete dem Publikum spannende neue Perspektiven auf das Medium Wasser.

Vollständiger Text als PDF

März 2019 - Corynebacterium ulcerans: ein bisher wenig beachtetes humanpathogenes Bakterium beim Igel

Corynebacterium ulcerans – ein bisher wenig beachtetes humanpathogenes Bakterium beim Igel

Igel – unsere stacheligen Nachbarn im Garten – sind vielfachen Gefahren ausgesetzt, auch Infektionen. Wir berichten über interessante Fälle aus mehreren Bundesländern, bei denen in heimischen Igeln das Bakterium Corynebacterium ulcerans – ein enger Verwandter des Diphtherie-Erregers des Menschen – nachgewiesen wurde. Die Ergebnisse unserer gemeinsamen Untersuchungen unterstreichen, wie wichtig die richtige Hygiene beim Kontakt oder bei der Behandlung und Pflege wild lebender Igel ist. Auch auf einen ausreichenden Impfschutz gegen Diphtherie sollte geachtet werden.

Vollständiger Text als PDF

Feb 2019 - Friedliche Koexistenz - wie man tierisches Verhalten mit Kamerafallen untersucht (Video, RSEC; Text, Kathleen Röllig)

Friedliche Koexistenz - wie man tierisches Verhalten mit Kamerfallen untersucht

Link zum Video

Tierarten leben miteinander in vielfältigen Beziehungen. Diese beeinflussen ihr Vorkommen, ihre Verbreitung, ihre Fressgewohnheiten und die Übertragung von Krankheiten. Es ist allerdings selten möglich und häufig sehr schwierig, wichtige aber subtile Interaktionen zweier oder mehrerer Tierarten direkt zu beobachten. Das Problem umgehen Ökologinnen und Ökologen, indem sie „versteckte“ Kamerafallen benutzen: das sind versteckt angebrachte Kameras, die über einen Bewegungsmelder sich nähernde Tiere automatisch per Foto erfassen.

Bei Säugetieren gehen Interaktionen oft schlecht für die eine und gut für die andere Tierart aus, oder sogar schlecht für beide. In solchen Fällen versucht häufig die eine Tierart (zum Beispiel ein Beutetier) die Begegnung mit der anderen (in diesem Fall ein Beutegreifer) zu vermeiden. Wie verhalten sich verschiedene Tierarten also um im gleichen Gebiet koexistieren zu können? Die Forscherinnen und Forscher untersuchten zwei Situationen: wenn sich bspw. die Beute einer Begegnung mit einem Beutegreifer entzieht, indem sie einfach woanders hingeht (räumlich-zeitliche Vermeidung) oder wenn die Beute dem Beutegreifer ausweicht, indem es zu einer anderen Tageszeit aktiv ist als der Beutegreifer (zeitliche Trennung).

Jürgen Niedballa und seine Kolleginnen und Kollegen untersuchten, wie gut solch (subtilen) Interaktionen verschiedener Tierarten mit Hilfe von Kamerafallen erkannt werden können. Ziel der Untersuchung war es, einen Rahmen zu schaffen, mit dessen Hilfe Forscher weltweit solche Interaktionen zwischen Arten anhand ihrer Kamerafallen-Daten auswerten können. Wie interpretiert man nun aber statische Fotos hinsichtlich tierischen Verhaltens in Raum und Zeit?

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigten anhand von Computersimulationen, dass solche Interaktionen mit Hilfe von Kamerafallen tatsächlich beobachtet und analysiert werden können. „Uns war es wichtig zu zeigen, welche statistische Methoden am besten geeignet und vor allem am sensibelsten sind, da wir alle wissen, wie schwer es ist, große Datenmengen in der freien Wildbahn zu sammeln“, erklärt Dr. Alexandre Courtiol, einer der führenden Wissenschaftler im dem Forschungsprojekt. Dieser Ansatz soll es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern erlauben, die besten statistischen Methode auszuwählen und zu überprüfen, wie viele Kamerafallenfotos mindestens nötig sind, um die Beziehungen von Tierarten untereinander zu verstehen. „Wir zeigen, dass relativ große Datenmengen gebraucht werden, um vertrauenswürdige Ergebnisse zu produzieren. Wir sind optimistisch, dass wir es schaffen, die Datenaufnahmen und –auswertung studienübergreifend zu standardisieren. Kurz gesagt, wir plädieren für mehr Zusammenarbeit bei ökologischen Studien“, fügt Courtiol hinzu.

Die Studie des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) und der University of California in Davis, USA wurde im Journal „Remote Sensing in Ecology and Conservation“ veröffentlicht. In einem kurzen Video sind die wichtigsten Ergebnisse verständlich erklärt (Video in englischer Sprache).

Publikation

Niedballa J, Wilting A, Sollmann R, Hofer H, Courtiol A (2019): Assessing analytical methods for detecting spatiotemporal interactions between species from camera trapping data. Remote Sensing in Ecology and Conservation. https://doi.org/10.1002/rse2.107

Mai 2018 - Mit Herz und Seele dabei (Text, Kathleen Röllig)

Mit Herz und Seele dabei

Kathleen Röllig

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) verbrachten zwei Tage mit der New York Times Journalistin Sally McGrane und diskutierten, wie man wissenschaftliche Inhalte in kleinen verdaulichen Happen interessant präsentieren kann.  Für ein besseres Verständnis der Welt in der wir leben ist es essentiell, Forschungsergebnisse verständlich zu kommunizieren – und kann erlernt werden wie jedes andere Handwerk! Aber wie geht das?

Vollständiger Text als PDF

Feb 2018 - Bleifreie Jagd im Koalitionsvertrag (Shortnews, Oliver Krone)

12.02.2018 - Im neuen Koalitionsvertrag der künftigen Bundesregierung steht ein Passus zum Thema "Bleifreie Jagd" (Zeilen 4068-4072):

"Jagd

Wir erkennen die Jagd als nachhaltige Nutzungsform an und wollen sie weiterhin stärken. Wir werden bundeseinheitliche Regelungen für eine Zertifizierung von Jagdmunition mit optimaler Tötungswirkung bei gleichzeitiger Bleiminimierung, einen Schießübungsnachweis, die Jäger- und Falknerausbildung sowie -prüfung schaffen."

Das Leibniz-IZW hat in den vergangenen Jahren wichtige wissenschaftliche Beiträge zu Möglichkeiten des Einsatzes bleifreier Munition in der Jagd geliefert, insbesondere wenn es um den Schutz der Seeadlerpopulationen in Deutschland geht.

www.seeadlerforschung.de

Feb 2018 - Steinmarder fängt Fledermaus (Shortnews, Oliver Lindecke)

Auf dem seltenen Fotoschnappschuss sehen wir einen Steinmarder (Martes foina), der neben seiner rechten Vorderpfote ein Große Bartfledermaus (Myotis brandtii) sitzen hat. Er patrouilliert dort in einem Dachstuhl, der eine 1000 Tiere starke Wochenstube beherbergt. Da gibt es viel Beute, Jungtiere, die abgestürzt sind und entweder tot oder lebendig, aber eben noch nicht richtig flugfähig sind. So ein Ort ist in unseren Breiten absulut ungewöhnlich, und so einen Fotobeleg hab ich auch noch nie gesehen. Was ich interessant finde ist, dass die Fledermaus so gut zu erkennen ist, dass man mit trainiertem Auge eigentlich ein Alttier meint zu erkennen. Das kann gut sein, weil die Mütter auch herunterfliegen und ihre tapsigen, abgestürzten Jungtiere wieder aufsammeln. Vielleicht macht der Marder dabei gezielt gut (und größere) Beute.

Feb 2018 - Iberische Luchse entwickeln ihre eigene Antibabypille (Text, Lina Zschokelt)

Iberische Luchse entwickeln ihre eigene „Antibabypille“

Lina Zschokelt, Kathleen Röllig, Beate Braun, Katarina Jewgenow

Der Pardelluchs stand lange Zeit kurz vor dem Aussterben. Ein neuartiges Artenschutzkonzept könnte nun endlich die langersehnte Rettung bringen. Die erfolgreiche Nachzucht von Luchsen wird dabei durch die Aufklärung ihrer einzigartigen Fortpflanzung unterstützt.

Der Begriff „Luchs“ erweckt sofort ein klares Bild: geflecktes Fell, spitze Pinselohren, adretter Backenbart und kurzer Stummelschwanz. Die Gattung „Luchs“ gehört zur Familie der Katzen und umfasst vier Arten, die alle auf der Nordhalbkugel vorkommen. Noch vor kurzem galt der Iberische Luchs (Lynx pardinus), auch Pardelluchs genannt, als die am stärksten vom Aussterben bedrohte Katzenart weltweit. Ursprünglich war der Pardelluchs auf der Iberischen Halbinsel von Spanien bis Portugal verbreitet. Als Futterspezialist ernährt er sich fast ausschließlich von Wildkaninchen und benötigt als Lebensraum den mediterranen Buschwald. Besonders Spezialisten haben es schwer, wenn ihre Lebensgrundlage wegfällt. Gefangen in einer Aussterbespirale kommen Pardelluchse heute nur noch im Südwesten Spaniens vor. Um den Prozess aufzuhalten, wurde ein Erhaltungszuchtprogramm gestartet. Der Bestand in menschlicher Obhut lebender Pardelluchse soll stabilisiert werden, um die Tiere später in geeigneten Habitaten anzusiedeln.

Um Pardelluchse erfolgreich zu züchten, muss zuerst ihre Fortpflanzung aufgeklärt werden. Deren Erforschung hat ein Team des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin in die Hand genommen. Im Rahmen des „Lynx Research Project“ werden zum Beispiel Hormone im Kot und Urin der Luchse gemessen. Damit kann ihre Fortpflanzungsfähigkeit beurteilt und eine mögliche Schwangerschaft diagnostiziert werden. Mit der Zeit deckten die Forscher ein bis dahin unbekanntes und wahrscheinlich einzigartiges Phänomen auf.

Normalerweise kommt es bei Säugetieren im Eierstock während des Zyklus zu einem Eisprung. Die reife Eizelle wird freigegeben und aus den zurückgebliebenen Zellen bildet sich der „Gelbkörper“. Als Drüse ist dieser für die Produktion des Schwangerschaftshormons (Progesteron) zuständig. Bei allen bisher erforschten Säugetieren stellt der Gelbkörper zum Ende der Schwangerschaft seine Funktion ein. Bei Iberischen Luchsen jedoch bleibt er über Jahre hinweg aktiv und sorgt dafür, dass die Weibchen nur einmal im Jahr schwanger werden können. Solche „dauerhaften“ Gelbkörper werden von Tierärzten bei anderen Säugetierarten eigentlich als „krank“ angesehen. Beim Luchs scheint diese Besonderheit aber die Normalität zu sein.  Damit haben weibliche Luchse im Laufe der Evolution eine Fortpflanzungsstrategie entwickelt, die sich grundlegend von anderen Katzenarten unterscheidet – eine Art eigene „innere Antibabypille“.  Wie können die Tiere trotz dieser Eigentümlichkeit überhaupt schwanger werden?

In der Abteilung Reproduktionsbiologie am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in Berlin unter der Leitung von Prof. Jewgenow wird das Phänomen der „dauerhaften Gelbkörper“ der Pardelluchse genauer erforscht. „Wahrscheinlich war diese evolutionäre Anpassung für den Pardelluchs lange Zeit von Vorteil. Auf die Erhaltungszucht und die gefährdete Wildpopulation hat dies jedoch dramatische Auswirkungen“, sagt Prof. Jewgenow, die sich mit der Reproduktionsbiologie vieler seltener Katzenarten bestens auskennt. „Wir vermuten, dass durch die dauerhaften Gelbkörper ähnlich der „Antibabypille“ ein weiterer Eisprung bis zur nächsten Paarungszeit verhindert wird. Das hat zur Folge, dass Luchse nur einmal im Jahr schwanger werden können.“ In einem intakten Lebensraum begrenzt diese Strategie offenbar die Geburt der Jungtiere auf die klimatisch günstigste Jahreszeit. Eine Erhaltungszucht mit Hilfe von Techniken der assistierten Reproduktion wie bei anderen bedrohten Tierarten ist dadurch aber eher schwierig zu etablieren.

Um den Unterschied zwischen Luchsen und anderen Säugetieren herauszufinden, wurden deshalb Faktoren untersucht, die normalerweise die Progesteronproduktion und -wirkung im Gelbkörper steuern. Die Erforschung eines einzigartigen Phänomens kann aber nur am Phänomen selber erfolgen: Für detaillierte Untersuchungen war deshalb Gewebe des Pardelluchses, von einer stark gefährdeten Tierart notwendig. Glück im Unglück - das schier Unmögliche wurde möglich: Zwei Pardelluchse aus dem Erhaltungszuchtprogramm für den Iberischen Luchs mussten kastriert werden. Das portugiesische Luchsweibchen „Azahar“ wurde als Jungtier von einem Auto angefahren und litt seitdem an einer Rückenverkrümmung. Dies schloss eine normale Geburt aus. Das aus Spanien stammende Weibchen „Saliega“ ist der erste Iberische Luchs, der in menschlicher Obhut Nachwuchs bekam. Leider entwickelte sie einen Brusttumor. Aus gesundheitlichen Gründen entschied man sich deshalb, beiden Tieren die Eierstöcke zu entfernen. Dadurch stand unerwartet einzigartiges Material für molekularbiologische Untersuchungen zur Verfügung. Zusätzlich wurden Eierstöcke des in Mittel- und Nordeuropa lebenden Eurasischen Luchses (Lynx lynx) untersucht.Dieser ist eng mit dem Pardelluchs verwandt und wird in Skandinavien zur Bestandskontrolle sogar gejagt. Die Zusammenarbeit mit norwegischen Luchsexperten ermöglichte, dass auch Eierstöcke dieser Tiere im Labor genauer untersucht werden konnten. 

Es gelang, zahlreiche Enzyme, Rezeptoren und Hormone, die die Lebensspanne des Luchsgelbkörpers beeinflussen, zu analysieren. Es wurde klar, dass wie bei allen anderen Säugetieren die Produktion des Schwangerschaftshormons nach dem Eisprung auf Hochtouren läuft und die Schwangerschaft unterstützt. Anders ist aber, dass der Gelbkörper nach der Schwangerschaft immer noch dauerhaft weiter Progesteron produziert - selbst wenn die jungen Luchse gesäugt und abgesetzt sind. Sie stellen ihre Funktion nicht wie bei anderen Säugetieren ein. Doch hier kam die Überraschung: kurz vor der neuen Paarungszeit drosselt der Gelbkörper dann seine Funktion und stoppt für eine kurze Zeit die Produktion des Schwangerschaftshormons. Nur in diesem engen Zeitfenster, also nur ein einziges Mal im Jahr, wird eine Schwangerschaft trotz dauerhafter funktionierender Gelbkörper möglich. Doch wie wird das kurzzeitige Abschalten des Gelbkörpers ausgelöst? Und kann man das möglicherweise für eine effektivere Erhaltungszucht „nachahmen“?

Es ist bekannt, dass bei Haustieren verschiedene Substanzen (z.B. Prostaglandin F2 alpha) bei der Rückbildung der Gelbkörper eine Rolle spielen und auch routinemäßig als wahre „Gelbkörperkiller“ eingesetzt werden. Es war ja theoretisch denkbar, den Luchsen durch eine ähnliche Behandlung zu einer weiteren Schwangerschaft zu verhelfen. Analysen zeigten aber, dieses Prostaglandin im Gelbkörper der Luchse nicht produziert wird. Der entsprechende Rezeptor hingegen war ganz eindeutig nachweisbar. Das „Schloss“ war da, nur der Schlüssel nicht. Scheinbar gibt es beim Luchsgelbkörper schlichtweg kein inneres Signal zum Abbau. Das kurzzeitige Abschalten des Gelbkörpers vor der Paarungszeit wird also im Gegensatz zu anderen Säugetieren vermutlich durch ein anderes, noch unbekanntes Signal ausgelöst. Beides könnte für das „Überleben“ der Gelbkörper über Jahre hinweg verantwortlich sein. Die Tatsache, dass sich der Gelbkörper nach dem Abschalten wieder erholt und fleißig weiter arbeitet, macht ihn wohl zu einem einzigartigen Jungbrunnen. Es ist daher nicht verwunderlich, dass Eierstöcke älterer Luchse fast vollständig mit Gelbkörpern bedeckt sind, wogegen Eierstöcke anderer Säugetiere im Alter fast wie „ein ausgekauter Kaugummi“ aussehen.

Was bedeutet das nun für das Erhaltungszuchtprogramm der Iberischen Luchse? Da das Schloss – der Prostaglandinrezeptor – bei Luchsen nachgewiesen wurde, lag es also nahe, den „Schlüssel“ - das Prostaglandin - wie bei anderen Tierarten einzusetzen. Inzwischen wurden einige Tiere aus den Zuchtzentren mit besagtem Prostaglandin behandelt. Es gelang tatsächlich, den Gelbkörper für eine kurze Zeit abzuschalten. Nach der Behandlung hatte er sich dann erwartungsgemäß wieder erholt. Obwohl die Progesteronproduktion kurzzeitig runtergefahren werden konnte, kam es aber leider nicht zu einem Eisprung. Die Natur lässt sich also noch nicht komplett nachahmen. Dennoch ist das Ziel, die Fortpflanzung von Pardelluchsen zu unterstützen, ein großes Stück näher gerückt. Nun heißt es wieder rein in den Laborkittel und weiterforschen.

Die Arbeit im Erhaltungszuchtprogramm geht voran, denn die Zeit drängt. Sollte es gelingen, den Iberischen Luchs nachhaltig zu schützen, hätte dies auch positive Folgen für andere Tiere und Pflanzen des mediterranen Buschwalds. Erfreulicherweise erholt sich der Luchsbestand durch die gemeinsamen Bemühungen langsam wieder. Als vorläufiger Höhepunkt konnte die Katzenart im Jahr 2015 bereits auf den Status „stark gefährdet“ herabgestuft werden. Die Rettung kommt also hoffentlich noch rechtzeitig.

Luchsprojekt