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 Das Sackflügelfledermaus-Projekt
Christian C. Voigt und Barbara Caspers
1. Reproduktionsstrategien von Männchen
2.
Chemische Signale
3.
Die soziale Regelung der Harem-Nachfolgen
4.
Reproduktionsbiologie und Endokrinologie
Die Sackflügelfledermaus (Abb. 1) gehört zu den insektenfressende
Fledermäusen der Neotropen. Das Verbreitungsgebiet erstreckt sich
von Mexiko bis nach Südost-Brasilien. Die ungefähr sieben bis acht
Gramm schweren Fledermäuse verbringen den Tag in Kolonien von bis
zu 60 Individuen in den Nischen zwischen Brettwurzeln großer Regenwaldbäume,
in großen Baumhöhlen oder aber in verlassenen Gebäuden. Unser Hauptuntersuchungsgebiet
liegt im karibischen Tieflandregendwald Costa Ricas, auf dem Gelände
der Feldstation "La Selva" der "Organisation for Tropical
Studies"
1. Reproduktionsstrategien von Männchen
Das Paarungssystem von Saccopteryx bilineata wurde als harem-polygyn
beschrieben, da Männchen ein Territorium verteidigen, in dem bis
zu neun Weibchen den Tag verbringen. Periphere Männchen, die in
der Nähe solcher Harems hängen, interagieren relativ häufig mit
den harembewachenden Männchen und den Weibchen. In einem Kooperationsprojekt
mit Dr. Frieder Mayer (Universität
Erlangen-Nürnberg) wird der individuelle Fortpflanzungserfolg
der Männchen untersucht. Dabei ist vor allem die Frage nach den
Faktoren, die über Erfolg und Nicht-Erfolg entscheiden von größtem
Interesse. Frühere Studien zeigten, dass Harem-Männchen im
Durchschnitt nur 30% des Nachwuchses innerhalb ihres Harems zeugen.
Die restlichen Jungtiere konnten anderen Harem-Männchen oder peripheren
Männchen der Kolonie bzw. Männchen anderer Kolonien zugeordnet werden.
Trotzdem haben Harem-Männchen einen signifikant höheren Reproduktionserfolg
als periphere Männchen. Außerdem konnten wir zeigen, dass kleine
oder symmetrische Männchen relativ mehr Jungtiere zeugen als große
Männchen. Die Übernahme und die Verteidigung eines Harems ist eine
lohnende Strategie für Saccopteryx-Männchen.
2. Chemische Signale
Im Gegensatz zu den Weibchen besitzen Saccopteryx-Männchen eine
Flughauttasche mit vielen Hautfalten. In diesen Flughauttaschen
befindet sich eine stark riechende Flüssigkeit, die von den Männchen
bei unterschiedlichen Verhaltensweisen eingesetzt wird. Eine dieser
Verhaltensweisen ist der Schwirrflug (Abb. 9). Mehrmals am Tag,
vor allem in den frühen Morgen- und Abendstunden schwirrt das Männchen
vor den Weibchen seines Harems. Dabei öffnet das Männchen in gewissen
Abständen die Flughauttaschen und fächelt den Weibchen Duft zu.
Ein Schwirrflug dauert bis zu 14 s. Außerdem wurde beobachtet, dass
die Flughauttaschen bei der Annäherung der Männchen an Weibchen,
dem sog. "salting" (Abb. 3), und bei der Kopulation geöffnet sind.
Frühere histologische Studien belegen, dass es sich bei den Flughauttaschen
der Männchen nicht um Drüsen handelt. Über Verhaltensbeobachtungen
in den Tagesquartieren fanden wir heraus, dass Saccopteryx-Männchen
jeden Nachmittag eine Art Parfüm-Cocktail (Abb. 7) aus Urin, Speichel
und Drüsensekret in ihren Taschen mischen. In einem Kooperationsprojekt
mit Dr. Frank C. Schroeder und Prof. Dr. Jerrold Meinwald von der
Cornell University sowie Dr. Stephan Franke von der Universität
Hamburg untersuchen wir nun die männchenspezifischen Duftsubstanzen
in Hinblick auf Sexualpheromone. Durch die Analyse individueller
Männchendüfte soll außerdem festgestellt werden, ob individuelle,
alters- oder koloniespezifische bzw. saisonale Unterschiede im Duftprofil
existieren.
In einem weiteren Kooperationsprojekt mit Dr. Stephanie Speck
(IZW) und PD Dr. Martin Dehnhard (IZW) untersuchen wir, welchen
Einfluss die bakterielle Flora der Taschen auf die Produktion bzw.
den Abbau der Duftsubstanzen hat. Das langfristige Ziel dieses Projektes
ist, zu verstehen, welche Rolle der Duft bei der Partnerwahl von
Saccopteryx bilineata spielt.
3. Die soziale Regelung der Harem-Nachfolgen
Über kurzfristige experimentelle Eingriffe in den Kolonien (Abb.
8) untersuchten wir, nach welchem Muster die Harem-Nachfolgen geregelt
werden. Über Ausschlussexperimente konnte gezeigt werden, dass periphere
Männchen in Schlange warten, um Zugang zu bestimmten Harems zu erhalten.
Die Notwendigkeit sich möglichst frühzeitig einer Schlange anzuschließen
könnte zu männlicher Philopatrie in diesem Sozialsystem geführt
haben.
4. Reproduktionsbiologie und Endokrinologie
Saccopteryx-Weibchen bringen pro Jahr nur ein Jungtier zur Welt.
Die drei bis vierwöchige Paarungszeit liegt ca. ein halbes Jahr
vor dem Geburtstermin. In Kooperation mit Prof. Dr. Franz Schwarzenberger
von der Veterinärmedizinischen Universität Wien und PD Dr. Martin
Dehnhard (IZW) untersuchen wir über Sexualhormonmetabolite im Kot
von Saccopteryx bilineata die hormonellen Grundlagen der Reproduktion,
sowie den Einfluss sozialer Faktoren auf die Endokrinologie.
1. Sackflügelfledermaus-Männchen; 2. Flughauttasche einer männlichen
Sackflügelfledermaus;3. Männchen beim "Salting" mit geöffneter Flughauttasche;
4. Material für das Sammeln von Flughauttaschensekret; 5. beim Fangen;
6. Probenfläschchen mit Flughauttaschensekret; 7. Chromatogramm
einer Duftprobe; 8. Eine Untersuchungskolonie in Costa Rica; 9.
Männchen beim Schwirrflug vor einem Weibchen; 10. Herausnehmen der
Fledermaus aus dem Netz
Nischenplastizität neotropischer Fledermäuse
Katja Rex, Dr. Christian Voigt
(finanziert über die DFG)
Das Projekt „Nischenplastizität neotropischer Fledermäuse“ befasst
sich mit den Mechanismen des Zusammenlebens von Blattnasenfledermausarten.
Die Familie der Blattnasenfledermäuse (Phyllostomidae) ist die zweitartenreichste
Fledermausfamilie, obwohl sie nur in den neuweltlichen Tropen beheimatet
ist. In den Neotropen findet man zahlreiche Gemeinschaften von
Blattnasenfledermäusen, die einen für Säugetiere außergewöhnlich
hohen Artenreichtum aufweisen. Bislang ist wenig darüber bekannt,
wie einzelne Arten sich in artenreichen Gemeinschaften einnischen
und welche Mechanismen diesen hohen Artenreichtum aufrecht erhalten.
Vor diesem Hintergrund soll untersucht werden, ob Blattnasenfledermäuse
ihre Nahrungsnische dem unterschiedlichen Artenreichtum im Habitat
anpassen können. Dazu werden die Artengemeinschaften an drei Studienorten
mit unterschiedlichem Artenreichtum miteinander verglichen. Konkret
soll überprüft werden, ob die artspezifischen Nahrungsnischen in
einer artenreichen Gemeinschaft stärker überlappen als in Gemeinschaften,
in denen weniger Arten zusammenleben. Für die Arten, die in mehreren
Studiengebieten vorkommen, werden innerartliche Vergleiche der Nahrungsnischen
durchgeführt, um festzustellen, ob sich die Art an den veränderten
Konkurrenzdruck durch eine Veränderung ihrer Nahrungsnische anpasst.
Vampyrodes
carracioli Fledermaus im Stoffbeutel Chrotopterus
auritus
Untersuchungsgebiete
 Biologische
Forschungsstation La Selva (LS), Costa Rica:
Dieses Untersuchungsgebiet liegt im karibischen Tieflandregenwald
im Norden Costa Ricas ungefähr 10° nördlicher Breite. Die Fledermausgemeinschaft
in diesem Gebiet ist seit Jahrzehnten eingehend untersucht worden
und umfasst 72 Arten, wovon 48 zu den Blattnasenfledermäusen gehören.
Tiputini Biodiversity Station
(TBS), Ecuador:
Nur wenig südlich des Äquators im Amazonasregenwald Ecuadors
liegt diese Forschungsstation in einem der artenreichsten Gebiete
der Erde. Nach unseren bisherigen Forschungsergebnissen leben hier
über 100 Fledermausarten, davon ca. 70 Blattnasenfledermäuse, in
einer Artengemeinschaft zusammen. Ein genaues Inventar ist noch
nicht erstellt, unsere Untersuchungen dauern daher noch an.
Podocarpus
National Park (PNP), Ecuador:
Im Süden Ecuadors liegt der Podocarpus Nationalpark in Mitten
der Anden. Unser Untersuchungsgebiet beschränkt sich auf den nahe
des Rio Bombuscaro gelegenen Teil des Nationalparks, der auf ca.
1000m über Meereshöhe liegt.
Die genaue Zahl der Fledermausarten ist auch hier nicht bekannt,
unseren Hochrechnungen zu Folge leben hier jedoch ca. 50 Fledermausarten
zusammen, wovon 30 zu den Blattnasenfledermäusen gehören.
Morphologie und stabile Isotope
Um die Nahrungsnischen der einzelnen Fledermausarten zu beschreiben,
werden mehrere Parameter erfasst. Zum Einen handelt es sich dabei
um morphologische Parameter wie Körpergröße, Gewicht, Flügelausmaße
und Tragflächenbelastung. Weiterhin werden mit Hilfe von stabilen
Isotopen die trophische Ebene und die räumliche Einnischung der
Art bestimmt. Dazu werden jedem gefangenen Tier kleine Flughautproben
entnommen, die im Massenspektrometer auf ihr Isotopenverhältnis
hin untersucht werden.
Vermessung
der Flügelmorphologie
Publikationen:
Rex K, Kelm D, Wiesner K, Matt F, Kunz TH, Voigt CC (in prep).
How many species can coexist in Neotropical rainforest? Species
richness and structure of phyllostomid bat assemblages
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i
Als Gemeinschaft bezeichnet
man alle Arten, die in einem Gebiet gemeinsam vorkommen.
Nahrungsökologie
und Stoffwechselphysiologie phytophager Fledermäuse
Detlev H. Kelm, Christian C. Voigt
Bisherige
Untersuchungen deuten darauf hin, dass neben der Körpermasse der Nahrungstypus
entscheidend die Stoffwechselrate einer Tierart mitbeeinflusst. Der genaue
Zusammenhang zwischen Nahrung und Stoffwechselrate ist allerdings bislang unverstanden.
Innerhalb
der Säugetiere bieten Fledermäuse aus der neotropischen Familie der
Blattnasenfledermäuse (Phyllostomidae) eine ideale Modellgruppe, um diese Fragestellung
zu untersuchen. In dieser artenreichen Familie gibt es nahverwandte Arten mit
sehr unterschiedlicher Ernährungsweise, wie zum Beispiel karnivore, insektivore,
piscivore, phytophage, bis hin zu bluttrinkende Arten.
Um
herauszufinden, welche Faktoren die artspezifische Stoffwechselrate beeinflussen,
untersuchen wir mit Hilfe von Freilanduntersuchungen, Fütterexperimenten und
Labormessungen den Einfluss der Ernährungsweise auf den Verdauungsapparat, die
Aktivitätsrhythmik und die Energieumsatzraten einer phytophagen Fledermausart.
Hierbei interessiert uns insbesondere, ob und wie die jeweilige Fouragierweise
den Stoffwechsel beeinflusst. Unsere Untersuchung konzentriert sich auf die Art
Glossophaga commissarisi, die sich
saisonal von Früchten oder Nektar ernährt (Abb. 1 und 2).
 
Abb.1: Glossophaga
commissarisi an Piper auritum fressend Abb.2: Glossophaga commissarisi an Werauhia
gladioliflora Nektar trinkend
Finanziert
durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Vo 890/10)
Die
Bedeutung von Duftstoffen bei der Partnerwahl und für die Sozialstruktur
von Noctilio albiventris, der kleinen Hasenmaulfledermaus
Dina Dechmann, Christian C. Voigt
 Elementares, aber oftmals unterschätztes
Kommunikationsmittel für das Gruppenleben und die Partnerwahl bei
Säugetieren sind Düfte. Im Noctilio-Projekt möchten wir die Mechanismen
des Gruppenlebens und die Bedeutung chemischer Signale für Gruppenjagd
und Paarungssystem exemplarisch an einer, in diesem Zusammenhang
interessanten Art untersuchen. N. albiventris - die kleine
Hasenmaulfledermaus - besitzt zwei Duftorgane ohne Drüsenepithel:
Das Subaxialorgan und das sexualdimorphe Inguinalorgan. Das Subaxialorgan
entsteht vermutlich dadurch, dass sich die Weibchen, welche in kleinen
stabilen Gruppen leben, durch Reiben gegenseitig Gesichtsdrüsensekrete
in der Axialregion deponieren. Dies dient der Herstellung eines
Gruppenduftes der hilft, gruppenfremde Individuen von den Vorteilen
der Gruppenjagd auszuschliessen. Das Inguinalorgan der Männchen
wird hingegen vermutlich bei der Balz eingesetzt und steht somit
vermutlich unter sexueller Selektion.
Mit Hilfe automatischer Telemetrie, molekulargenetischen Verwandtschaftsanalysen
sowie bakteriologischen und chemischen Analysen untersuchen wir
die Mechanismen und genetische Konsequenzen der Gruppenjagd sowie
die Evolution der zwei Duftorgane. Das Projekt ist eine multidisziplinäre
Kooperation zwischen Verhaltensbiologen, Mikrobiologen, Genetikern
und Chemikern, die meisten davon im Haus am IZW. Das Projekt trägt
dazu bei, die Rolle von Bakterien bei der Bildung sozialrelevanter
Düfte zu verstehen, unser Verständnis vom Gruppenleben der Säugetiere
zu erweitern und die Rolle von Düften für die inter- und intrasexuelle
Kommunikation exemplarisch bei einer Säugetierart zu beleuchten.
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