Energie für Ausdauerleistungen: Welchen Treibstoff nutzen migrierende Fledermäuse?

Im Fokus dieses Projekts steht die Frage, warum Fledermäuse und Vögel offenbar ähnliche Anpassungen in ihrer Stoffwechselphysiologie aufweisen, um über lange Strecken zu migrieren.

Projektdetails
Laufzeit: 06/2019 - 06/2021
Drittmittelfinanziert: ja
Beteiligte Abteilung(en): Abt. Evolutionäre Ökologie, Abt. Evolutionsgenetik
Projektleitung im Leibniz-IZW: Shannon Currie (Abt. Evolutionäre Ökologie)
Projektbeteiligte im Leibniz-IZW: Christian Voigt (Abt. Evolutionäre Ökologie), Camila Mazzoni, Maximilian Driller, Jörns Fickel (alle: Abt. Evolutionsgenetik)
Konsortialpartner: Camila Mazoni (Berlin Center for Genomics in Biodiversity Research - BeGenDiv), Gunārs Pētersons (Agricultural University of Latvia, Lettland), Oskars Keiss (University of Latvia, Lettland), Martin Klingenspor (Technische Universität München), Philippe Schmitt-Kopplin (Helmholtz-Zentrum München), Anders Hedenström (Lund University, Schweden)
Aktuelle Förderorganisation: Leibniz-Wettbewerb
Forschungsschwerpunkte: Verständnis von Merkmalen und evolutionären Anpassungen

 

Wie vermeiden Fledermäuse physische Erschöpfung, wenn sie jährlich Tausende von Kilometern zwischen ihren Sommer- und Winterlebensräumen migrieren? Sind Fledermäuse Vögeln ähnlicher als anderen Säugetieren, d.h. nutzen sie hauptsächlich ihre Fettreserven als Energiequelle für den Zug? Oder haben sie im Laufe der Evolution eine andere Lösung für das Problem entwickelt?

Auf ihren jährlichen Wanderungen machen Fledermäuse Langstreckenflüge, um ihre Überwinterungsgebiete zu erreichen. Bislang ist wenig darüber bekannt, welche physiologischen Anpassungen sie in die Lage versetzen, eine derartige Ausdauerleistung zu vollbringen. Bei bisher allen untersuchten Säugetiergruppen ist Glykogen die primäre Energiequelle für Ausdauerleistungen. Wenn die Glykogenspeicher erschöpft sind, bricht die Leistungsfähigkeit drastisch zusammen. Zugvögel haben dieses Problem nicht, da sie die Energie für Langstreckenflüge aus Fettsäuren gewinnen. In diesem Projekt möchten wir verstehen, ob konvergente Selektionskräfte dazu geführt haben, dass Fledermäuse und Vögel ähnliche Anpassungen in ihrer Stoffwechselphysiologie aufweisen.

Unsere Arbeiten umfassen sowohl klassische physiologische Methoden als auch metabolomische und transkriptomische Analysen. Projektmitarbeiterinnen und -mitarbeiter in der Abteilung für Evolutionsgenetik untersuchen mittels Hochdurchsatz-Sequenzierung die Transkriptome sowie mit quantitativer PCR die Genexpression von relevanten Genen.

Außerhalb des Leibniz-IZW kooperieren wir mit der Technischen Universität München und dem Helmholtz-Zentrum München, wo unsere Projektpartner die Substratverbrennung der Muskelmitochondrien sowie die Metabolome der Tiere analysieren.

Ausgewählte Publikationen

Voigt CC, Sörgel K, Šuba J, Keišs O, Pētersons G (2012): The insectivorous bat Pipistrellus nathusii uses a mixed-fuel strategy to power autumn migration. PROC ROY SOC B – BIOL SCI 279, 3772-3778.