VBIO News http://example.com VBIO News de Copyright Thu, 06 Aug 2026 12:54:28 +0200 Thu, 06 Aug 2026 12:54:28 +0200 TYPO3 news-39393 Thu, 06 Aug 2026 12:43:44 +0200 Mitochondrien als Sensor für lebenswichtiges Eisenmolekül entlarvt https://www.vbio.de/aktuelles/details/mitochondrien-als-sensor-fuer-lebenswichtiges-eisenmolekuel-entlarvt Häm, eine bioaktive Form von Eisen, hat in der Zelle zahlreiche essenzielle Funktionen: Als zentraler Bestandteil des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin ermöglicht es den Sauerstofftransport im Blut. Darüber hinaus spielt es auch in weiteren Proteinen eine wichtige Rolle, etwa bei der Energiegewinnung und der Signalübertragung. Allerdings ist es potenziell toxisch, wenn es in höheren Konzentrationen als freies Häm vorliegt. Zellen müssen daher seinen Gehalt sorgfältig überwachen und sich entsprechend anpassen. Ein Team um Professor Lucas Jae vom Genzentrum der LMU hat nun entdeckt, dass Mitochondrien, die Kraftwerke der Zelle, dabei eine entscheidende Rolle spielen – und zwar seit über 700 Millionen Jahren, wie die Forschenden im Fachmagazin Nature berichten. Um ihren Stoffwechsel im Gleichgewicht zu halten, müssen Zellen bei Häm-Mangel die Proteinproduktion drosseln, darunter die der Häm-Bindepartner. Wie dies in unterschiedlichen Zelltypen mit jeweils eigenen „normalen“ Häm-Spiegeln gelingt, war bisher ein Rätsel. „Unsere Studie liefert nun die überraschende Antwort: Häm-Mangel wird von Mitochondrien erkannt – Nachkommen von Bakterien, deren Einbindung in die Vorläufer der heutigen Zellen einen Meilenstein in der Evolution des komplexen Lebens darstellte“, sagt Jae.

Mitochondriales Protein aktiviert Schalter

In den Mitochondrien finden entscheidende Schritte der Häm-Produktion statt. Bei Häm-Mangel wird ein mitochondriales Protein namens DELE1 ins Zytosol freigesetzt, wo es auf einen wichtigen molekularen Schalter der Proteinproduktion namens HRI trifft. Dieser Schalter bindet selbst Häm, wodurch er normalerweise inaktiv bleibt. DELE1 löst das Häm vom Schalter ab, wodurch dieser aktiviert wird und die Proteinproduktion bremst. Insbesondere verhindert dieser Mechanismus bei sich entwickelnden roten Blutkörperchen eine übermäßige Produktion von Globin, dem Proteinpartner von Häm im Hämoglobin. Ansonsten würde überschüssiges Globin bei Häm-Mangel verklumpen und die Zelle schädigen.

Evolutionär tief verwurzelter Mechanismus

Dieses System ist in allen untersuchten menschlichen Geweben aktiv und hat tiefe evolutionäre Wurzeln, wie die Forschenden entdeckten: „Wir konnten es über 700 Millionen Jahre evolutionärer Trennung hinweg bis zu sehr einfachen Lebensformen wie Hydra vulgaris zurückverfolgen, einem winzigen Tier ohne Blut. Dies unterstreicht, wie grundlegend die zelluläre Häm-Wahrnehmung für das Leben ist und wie wenig sich das System verändert hat“, sagt Jae. Eine spätere Innovation besteht darin, dass Häm selbst den HRI-Schalter beim Menschen hemmen kann. „Wir glauben, dass dies dazu beitragen könnte, die Hämoglobinproduktion in sich entwickelnden roten Blutkörperchen anzukurbeln, wenn die Mitochondrien
hochaktiv sind und Häm reichlich vorhanden ist“, ergänzt Dr. Max-Hinderk Schuler, gemeinsam mit Dr. Xiang Zhang Erstautor der Arbeit.

Die Verortung des Sensors in den Mitochondrien, wo das Häm ja auch produziert wird, ist bemerkenswert elegant, so die Forschenden. Sie vermuten, dass durch diese Verbindung von Produktion, Wahrnehmung und Reaktion umfassendere Stoffwechselanpassungen ermöglicht werden könnten. „Die Manipulation des Systems könnte auch für die Behandlung von Globin-Erkrankungen bedeutsam sein und neue Perspektiven für die Erforschung der Häm-Biologie bei Malaria eröffnen“, sagt Zhang. „Unsere Arbeit liefert zudem den prinzipiellen Nachweis, dass der neu identifizierte Häm-Sensorweg gezielt beeinflusst werden kann.“

Ludwig-Maximilians-Universität München


Originalpublikation:

Xiang Zhang, Max-Hinderk Schuler et al.: An ancient mitochondrial program tunes translation to haem availability. Nature 2026, https://www.nature.com/articles/s41586-026-10885-x

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Wissenschaft Bayern
news-39386 Thu, 06 Aug 2026 12:13:00 +0200 Hoffnung in Zeiten der Klimamüdigkeit: Neun Erfolgsgeschichten aus Mooren weltweit https://www.vbio.de/aktuelles/details/hoffnung-in-zeiten-der-klimamuedigkeit-neun-erfolgsgeschichten-aus-mooren-weltweit Eine neue internationale Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Ambio, eröffnet eine ermutigende Perspektive auf die Klima- und Biodiversitätskrise. Während Moore häufig im Zusammenhang mit Degradierung und Treibhausgasemissionen diskutiert werden, stellt die Studie neun sogenannte „Bright Spots“ aus aller Welt vor. Die Beispiele reichen von gemeinschaftlich getragenen Renaturierungsinitiativen und großflächigen Wiedervernässungsprogrammen bis hin zu innovativen Formen der Nasslandwirtschaft und Kunstprojekten die den Menschen wieder eine Verbindung zu Moorlandschaften herstellen.  Sie machen deutlich, dass bereits heute bedeutende Fortschritte erzielt werden, und liefern Inspiration sowie wertvolle Erkenntnisse für den Moorschutz weltweit. Die Studie wurde gemeinsam von Forschenden der Universität Greifswald (Partner im Greifswald Moor Centrum), die zugleich Mitglieder des Sonderforschungsbereichs WETSCAPES2.0 sind, sowie des Copernicus Institute for Sustainable Development der Universität Utrecht geleitet.

„Moorforschende verbringen einen Großteil ihrer Zeit damit, Verluste, die Degradierung und den dringenden Handlungsbedarf rund um Moore zu dokumentieren“, sagt die Ko-Erstautorin Dr. Renske Vroom von der Universität Greifswald und dem Sonderforschungsbereich WETSCAPES2.0. „Diese Realität bleibt wichtig, aber sie erzählt nur einen Teil der Geschichte. Wir wollten Beispiele hervorheben, die zeigen, was möglich ist, wenn Menschen gemeinsam Moore schützen und wiederherstellen.“

Vielfältige Wege zu erfolgreichem Moorschutz
Die Autor*innen verwenden den Begriff „Bright Spots“ für Initiativen, die bemerkenswerte Erfolge bei Moorschutz, Wiedervernässung, Renaturierung, nachhaltiger Nutzung oder der gesellschaftlichen Beteiligung erzielt haben. Die neun ausgewählten Beispiele zeigen, dass erfolgreiche Maßnahmen zum Schutz von Mooren sehr unterschiedliche Formen annehmen können. 

In Indonesien tragen großflächige Wiedervernässungsprogramme dazu bei, das Brandrisiko und Treibhausgasemissionen zu verringern. In Malaysia treiben lokale Gemeinschaften Renaturierungsmaßnahmen voran und entwickeln neue Ansätze für den nachhaltigen Umgang mit Mooren. Weitere Beispiele schaffen wirtschaftliche Perspektiven durch Paludikultur. Initiativen wie Turba Tol in Feuerland hingegen nutzen Kunst und kulturelles Engagement, um Menschen wieder mit Moorlandschaften in Verbindung zu bringen. Gemeinsam verdeutlichen diese Beispiele, dass es nicht den einen Weg zur erfolgreichen Wiederherstellung von Mooren gibt.

Trotz ihrer Diversität weisen alle Bright Spots mehrere gemeinsame Merkmale auf. Viele beruhen auf einer langfristigen Zusammenarbeit von Wissenschaft, Politik, Flächenmanagement, lokalen Gemeinschaften und Trägern indigenen Wissens. Andere zeigen, wie sich ökologische Renaturierung mit sozialen und wirtschaftlichen Vorteilen oder innovativen Formen der Öffentlichkeitsarbeit verbinden lässt.

Zusammenarbeit als Schlüssel zum Erfolg
„Der Schlüssel zur Wiederherstellung von Mooren ist die Zusammenarbeit“, sagt Dr. Ralph Temmink, Assistenzprofessor für Ökologie und Renaturierung an der Universität Utrecht und Koautor der Studie. „Die erfolgreichsten Projekte verbinden wissenschaftliche Erkenntnisse, politische Rahmenbedingungen und lokales Wissen, um nachhaltige Lösungen zu entwickeln.“

Zu den in der Studie vorgestellten Beispielen gehört auch die Paludikultur, die landwirtschafltiche Nutzung nasser und wiedervernässter Moore. Im Gegensatz zur konventionellen Landwirtschaft auf entwässerten Moorböden bleiben die Böden dabei dauerhaft nass und können dennoch wirtschaftlich genutzt werden. Das ist von großer Bedeutung, da entwässerte Moore erhebliche Mengen an Treibhausgasen freisetzen: Sobald der zuvor wassergesättigte Torf mit Sauerstoff in Kontakt kommt, beginnt er sich zu zersetzen und entweicht als Kohlenstoffdioxid. Pflanzen wie Torfmoose, Schilf, Rohrkolben oder Seggen können hingegen auf nassen Mooren, ohne Entwässerung angebaut werden. Dadurch lassen sich Emissionen reduzieren und gleichzeitig neue wirtschaftliche Perspektiven für Flächeneigentümer*innen und lokale Gemeinschaften schaffen. Viele erfolgreiche Beispiele hierfür finden sich in Deutschland, wo Forschende, Landwirt*innen und Unternehmen seit einigen Jahren gemeinsam neue Wertschöpfungsketten auf Basis von Biomasse aus nassen Mooren entwickeln. Produkte wie Versandkartons, Textilien oder Baustoffe aus Paludikultur-Biomasse sind bereits auf dem Markt erhältlich.

Von lokalen Erfolgen zu globalem Handeln
„Wir hoffen, dass diese Beispiele dazu ermutigen, über die Herausforderungen hinauszublicken und anzuerkennen, dass bereits Fortschritte erzielt werden“, sagt Vroom. „Die Wiederherstellung von Mooren und wirksamer Klimaschutz sind keine Zukunftsvision. Sie finden bereits heute in vielen unterschiedlichen Formen und Regionen der Welt statt. Gleichzeitig machen diese Beispiele deutlich, wie dringend wir unsere Anstrengungen ausweiten müssen. Nur wenn wir auf diesen Erfolgen aufbauen und die Wiedervernässung und Renaturierung von Mooren beschleunigen, können wir das notwendige Tempo und den erforderlichen Umfang erreichen, um die Klimakrise wirksam einzudämmen.“

Moorrenaturierung kann unter sehr unterschiedlichen ökologischen, gesellschaftlichen und politischen Bedingungen erfolgreich sein und bietet gleichzeitig Vorteile für Klimaschutz, Biodiversität und lokale Gemeinschaften bietet. Die Ergebnisse der Studie liefern wertvolle Impulse für zukünftige politische Strategien und Renaturierungsprogramme – in einer Zeit, in der immer mehr Länder ihre Klima- und Biodiversitätsziele erreichen müssen.

Universität Greifswald


Originalpublikation: 
Vroom, R.J.E., van Mulken, M.W.E., Jurasinski, G. et al. Bright spots in peatland conservation, rewetting, and restoration. Ambio (2026). doi.org/10.1007/s13280-026-02433-8

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Nachhaltigkeit/Klima Wissenschaft Mecklenburg-Vorpommern
news-39392 Thu, 06 Aug 2026 10:58:20 +0200 Europäische Kohlenstoffsenken unter Druck: Beispielloser Biomasseverlust in Europas Wäldern seit 2018 https://www.vbio.de/aktuelles/details/europaeische-kohlenstoffsenken-unter-druck-beispielloser-biomasseverlust-in-europas-waeldern-seit-2018 Forschende haben mithilfe von Satellitendaten herausgefunden, dass in Europas Wäldern seit 2018 ein beispielloser Verlust an oberirdischer Biomasse aufgetreten ist. Besonders betroffen sind Wälder in Mitteleuropa, die stark durch Dürre und Borkenkäfer belastet sind. Die Studie zeigt weiterhin, dass bereits eine kleine Zunahme der Schadflächen große Mengen Kohlenstoff freisetzen kann. Das hat auch Folgen für die EU-Klimaziele.  Im Gegensatz zu früheren Studien, die sich ausschließlich mit Veränderungen der Waldbedeckung befassten, liefert diese Studie erstmals Erkenntnisse über Veränderungen der Waldbiomasse in ganz Europa. Hierfür kombinierte das Team der Technische Universität München (TUM) Satellitendaten zur Änderung der Waldbedeckung mit Daten über die im Wald gespeicherte Biomasse. Die Auswertung der Daten zeigt einen klaren Bruch: Seit 2018 ist der Biomasseverlust deutlich gestiegen, was einen hohen Verlust des im Wald gespeicherten Kohlenstoffs bedeutet. 

Dieser Anstieg des Biomasseverlusts ging mit einer starken Zunahme von Borkenkäferausbrüchen aufgrund zunehmender Dürre einher. Dabei gingen seit 2018 im Schnitt pro Hektar Waldfläche 46 Prozent mehr Biomasse pro Jahr verloren als in den Jahren von 1985 bis 2017. Zwar tragen sowohl Holznutzung als auch natürliche Störungen zu den Biomasseverlusten bei. Die Forschenden führen den starken Anstieg seit 2018 jedoch vor allem auf klimawandelbedingte Ereignisse zurück. „Die Entwicklung seit 2018 ist ohne den Klimawandel schwer zu erklären, denn während zunehmende Dürren Bäume schwächen, verbessern sie die Lebensbedingungen für Borkenkäfer. Solche Ereignisse werden in Zukunft voraussichtlich häufiger auftreten und müssen stärker in der forstlichen Planung berücksichtigt werden. Gerade wenn wir Europas Wälder als Kohlenstoffsenken einplanen“, erklärt Katja Kowalski, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Professur für Earth Observation for Ecosystem Management an der TUM und Erstautorin der Studie.

Hotspots des CO₂-Ausstoßes

Wie viel Kohlenstoff freigesetzt wird, hängt stark davon ab, in welcher Region sich eine Waldfläche befindet. Die Wälder Mitteleuropas sind besonders biomassereich, allerdings auch besonders anfällig für Dürre, Borkenkäfer und Stürme. In Deutschland, dem Land mit dem höchsten Holzvorrat der EU, verlieren gestörte Wälder jährlich im Schnitt rund 125 Tonnen Biomasse pro Hektar und setzen rund 230 Tonnen CO₂-Äquivalente frei. Vor 2018 lag dieser Wert noch bei rund 170 Tonnen CO₂-Äquivalenten pro Hektar. Mediterrane und skandinavische Wälder enthalten aufgrund ihrer Zusammensetzung und der dortigen Wachstumsbedingungen im Durchschnitt weniger Biomasse und verlieren daher auf vergleichbarer Flächengröße weniger Kohlenstoff. Die Zunahme von Störungen in Mitteleuropa ist daher besonders dramatisch für die Senkleistung der Wälder in Europa.

Laut den Forschenden wurden in Europa in den vier untersuchten Jahrzehnten (1985-2023) insgesamt 18 Prozent der Biomasse durch natürliche Ereignisse wie Insektenbefall, Stürme, Dürren und Brände zerstört. In den Jahren von 1985 bis 2017 lag der Anteil noch bei 17 Prozent, 2018 bis 2023 bereits bei 23 Prozent. 

Der deutlich größere Anteil von 82 Prozent des Biomasserückgangs (1985-2023) entfällt auf die Waldbewirtschaftung. „Im Gegensatz zu Naturereignissen können wir diese menschlichen Eingriffe aber grundsätzlich beeinflussen“, sagt Cornelius Senf, Professor für Earth Observation for Ecosystem Management an der TUM. „Zudem wird die Biomasse zwar aus dem Wald entnommen, geht jedoch meist nicht unmittelbar als CO2 in die Atmosphäre über, denn sie dient häufig als Rohstoff, unter anderem für Bauprojekte oder Möbel.“ Im beobachteten Zeitraum stieg die Holzernte zwar stetig, aber moderat.

Einfluss auf EU-Ziele

Die Forschenden betrachten dieses Ergebnis auch vor dem Hintergrund der EU-Politik. Die EU hat sich zum Ziel gesetzt, ab 2030 jährlich 310 Megatonnen CO₂-Äquivalente in Wäldern zu binden, um schwer vermeidbare Emissionen aus anderen Bereichen auszugleichen. Bereits jetzt nimmt die Leistung der Wälder jedoch ab. Laut aktuellen Studien speicherten Europas Wälder 2020-2022 rund 72 % weniger CO₂-Äquivalente als in der Zeit von 2010-2014. Die TUM-Studie zeigt, dass sich dieser Trend verschärfen könnte. 

Um das abzuwenden, spricht sich Cornelius Senf für ein angepasstes Waldmanagement aus: „Wälder sind durchaus in der Lage, sich von Störungen zu erholen. Es besteht also Grund zur Hoffnung, denn die meisten gestörten Flächen werden wieder als Kohlenstoffspeicher fungieren. Wir stehen deshalb nun vor der Aufgabe, die Speicherfunktion unserer Wälder wieder zu erhöhen und sie an zukünftige Bedingungen anzupassen.“

Technische Universität München


Originalpublikation:

Kowalski, K.; Viana-Soto, A.; Brandt, M.; Ciais, P.; De Keersmaecker, W.; Fensholt, R.; Pugh, T.A.M.; Xu, Y.; Senf, C.: Accelerating biomass loss from forest disturbances across Europe. Nature Geoscience 2026. DOI: 10.1038/s41561-026-02032-y

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Nachhaltigkeit/Klima Wissenschaft Bayern
news-39391 Thu, 06 Aug 2026 10:39:06 +0200 Wurmmittel für Weidetiere bringen Nahrungsketten durcheinander https://www.vbio.de/aktuelles/details/wurmmittel-fuer-weidetiere-bringen-nahrungsketten-durcheinander Ein gängiges Mittel gegen Parasiten gelangt über den Boden zu Pflanzen und Insekten – und stört dort das ökologische Gleichgewicht.  Forschende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und der Universität Trier weisen erstmals nach, dass ein weitverbreitetes Wurmmittel für Weidetiere nicht nur einzelne Pflanzen und Insekten schädigt, sondern ganze ökologische Beziehungsgefüge verändert. Untersucht wurde der Wirkstoff Moxidectin im Präparat Cydectin®, das Landwirt*innen häufig gegen Parasiten bei Weidetieren einsetzen.

Bislang war bekannt, dass Wurmmittel einzelne Arten beeinflussen können: Samen von typischen Grünlandpflanzen verändern zum Beispiel ihr Keimungsverhalten, wenn sie mit Wurmmitteln in Kontakt kommen. Käfer- und Fliegenlarven, die im Kot behandelter Weidetiere leben, zeigen geringere Überlebensraten. Wie sich diese Effekte auf das Zusammenspiel mehrerer Arten auswirken, hatte bisher niemand untersucht.

Weidetierhalter*innen setzen Wurmmittel ein, um ihre Tiere gesund zu halten und wirtschaftlich zu arbeiten. Ein Verzicht auf die Mittel ist daher meist keine Option. Das untersuchte Präparat enthält den Wirkstoff Moxidectin. Dieser gehört zur Gruppe der makrozyklischen Laktone – das sind Antiparasitika mit Langzeitwirkung. Der Körper der Tiere baut den Wirkstoff kaum ab. Er gelangt deshalb zu großen Teilen über den Kot behandelter Tiere in den Boden – oder wenn Landwirt*innen ihre Felder mit Gülle oder Festmist düngen.

Weniger Früchte, mehr Blattläuse

Für ihre Untersuchung bauten die Forschenden in einem einfachen Modell eine Nahrungskette nach. Sie kombinierten drei Arten: die Kultur-Erdbeere, die Grüne Pfirsichblattlaus und die Hainschwebfliege. Die Erdbeerpflanze diente den beiden Insekten als Nahrung. Die Blattlaus saugte Pflanzensaft. Die Schwebfliege nutzte im ausgewachsenen Stadium Pollen und Nektar der Blüten und fraß im Larvenstadium die Blattläuse. Das Team setzte die Tiere und Pflanzen in kleine, insektendichte Käfige. Die Hälfte der Käfige enthielt Erdbeertöpfe mit wurmmittelbelastetem Boden, die andere Hälfte unbelastete Kontrollpflanzen. Anschließend erfassten die Forschenden, wie viele Früchte die Pflanzen bildeten, wie viele Blattläuse an den Pflanzen auftraten und wie viele Eier die Schwebfliegen legten.

Alle drei Arten reagierten auf das Wurmmittel: Die Erdbeerpflanzen bildeten unter Wurmmitteleinfluss rund ein Viertel weniger Früchte und die Blattläuse vermehrten sich zehnmal stärker – allerdings nur, wenn keine Schwebfliegenlarven anwesend waren. Eine mögliche Erklärung: Das Wurmmittel schwächt die Abwehrkräfte der Pflanze gegen die Blattläuse. Auch die Schwebfliegen reagierten: Weibchen, die Blüten wurmmittelbehandelter Pflanzen besuchten, legten viermal mehr Eier. Diese Eier waren jedoch ungleichmäßiger in der Größe und wirkten optisch weniger vital. Unter dem Strich könnte das den Fortpflanzungserfolg der Schwebfliegen verringern.

„Wir waren überrascht, wie weitreichend ein einzelnes Präparat das Zusammenspiel zwischen Pflanze und Insekt verändern kann", sagt Dr. Andrés García. „Das zeigt, dass wir bei der Bewertung von Tierarzneimitteln nicht nur einzelne Arten, sondern ganze ökologische Beziehungen im Blick behalten müssen."

Offen ist bisher, wie das Wurmmittel diese Effekte genau auslöst. Weitere Studien sollen zeigen, welchen Anteil der Wirkstoff Moxidectin, die übrigen Inhaltsstoffe und deren Abbauprodukte an diesen Effekten haben und wie sie in der Nahrungskette weitergegeben werden. Die Autor*innen der Studie fordern, komplexe ökologische Beziehungen zwischen Arten künftig stärker zu berücksichtigen, wenn die Wirkung von Tierarzneimitteln auf die Umwelt untersucht wird.

Andrés García, Tim Diekötter, Jitin Sabu, Laura Olivia Greene, Lilli Kuhtz, Tobias W. Donath und Carsten Eichberg veröffentlichten ihre Ergebnisse kürzlich in der Fachzeitschrift Science of the Total Environment. Erstautor Andrés García führte die Untersuchung im Rahmen eines Georg Forster-Forschungsstipendiums der Alexander von Humboldt-Stiftung durch.

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel


Originalpublikation:
García A, Diekötter T, Sabu J, Greene LO, Kuhtz L, Donath TW, Eichberg C (2026): Effects of a formulation of the veterinary drug moxidectin on the performance of a plant-insect food chain. Science of the Total Environment 1031, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2026.181822

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Wissenschaft Schleswig-Holstein
news-39390 Thu, 06 Aug 2026 10:34:14 +0200 Neuer Index verbessert die Erfassung von Waldökosystemen https://www.vbio.de/aktuelles/details/neuer-index-verbessert-die-erfassung-von-waldoekosystemen Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg schlägt erstmals einen Index vor, der Moose, Flechten und andere bisher nicht einbezogene Pflanzen bei der Vermessung von Wäldern systematisch erfasst. Der neue Ansatz könnte beispielsweise Klimamodelle verbessern und wurde in der Fachzeitschrift „New Phytologist“ veröffentlicht.  Wälder werden regelmäßig vermessen, um ihren Zustand und die Entwicklung des Ökosystems zu überwachen. Dafür nutzen Forschende den sogenannten Blattflächenindex (Leaf Area Index, LAI) der zeigt, wie dicht das Blätterdach ist und wie viel Licht es aufnimmt. Auf dieser Grundlage lassen sich Photosynthese und Wasserverdunstung von einzelnen Bäumen bis auf globaler Ebene beschreiben. Dies lässt jedoch einen wichtigen Bestandteil außer Acht: Epiphyten – also Moose, Flechten, Farne, Bromelien und andere Pflanzen, die auf Ästen und Stämmen von Bäumen wachsen. Diese nehmen Wasser und Licht auf, beeinflussen das Mikroklima im Kronendach und reagieren oft empfindlicher auf Trockenheit oder Hitze als ihre Wirtsbäume. Dadurch liefern sie wichtige Hinweise darauf, wie sich Wälder im Klimawandel verändern.

In ihrer Studie schlagen Forschende der State University in Cleveland, der University of Kentucky und der Universität Hamburg mit dem Epiphyten-Flächenindex (Epiphyte Area Index, EAI) eine neue Messgröße vor. Er ergänzt den bisher verwendeten Blattflächenindex, indem er die Fläche der Epiphyten beschreibt und ihren Beitrag zu den Funktionen von Wäldern systematisch messbar macht. Damit schaffen die Forschenden eine Grundlage, Wasser- und Stoffkreisläufe sowie den Energiehaushalt von Wäldern künftig besser zu erfassen. Langfristig soll der neue Index dazu beitragen, Erdsystem- und Klimamodelle zu verbessern.

„Die Epiphyten werden häufig nur als Begleitvegetation wahrgenommen, sind aber ein eigenständiger und funktionell wichtiger Bestandteil vieler Waldökosysteme“, sagt der Co-Autor der Studie, Prof. Dr. Philipp Porada vom Fachbereich Biologie der Universität Hamburg. 

Wie der neue Index funktioniert 

Die Feldmessungen wurden am Skidaway Institute of Oceanography der University of Georgia (USA) durchgeführt. Für die Studie entwickelten die Forschenden einen Messansatz auf Basis von terrestrischem Laserscanning (TLS). Dabei handelt es sich um ein Messverfahren, bei dem ein am Boden aufgestellter Scanner seine Umgebung mit Laserstrahlen abtastet. Der Scanner misst die Entfernung zu Oberflächen und aus Millionen von Messpunkten entsteht ein detailliertes 3D-Modell der Umgebung.

Der vorgestellte Index ist zunächst als Machbarkeitsnachweis zu verstehen. Er eignet sich zunächst insbesondere für relativ offene Waldbestände mit gut erkennbaren Epiphyten. Für dichtere Wälder oder komplexere Wuchsformen sind weitere Validierungen erforderlich.

Universität Hamburg


Originalpublikation:

Wischmeyer, C., Gotsch, S.G., Porada, P. and Van Stan, J.T., II (2026), The case for an epiphyte area index. New Phytol. https://doi.org/10.1111/nph.71435

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Nachhaltigkeit/Klima Wissenschaft Hamburg
news-39389 Thu, 06 Aug 2026 10:13:02 +0200 Die zwei Ursprünge des Lebens https://www.vbio.de/aktuelles/details/die-zwei-urspruenge-des-lebens Wie entstand das früheste Leben und wie entwickelte sich? Mit diesen fundamentalen Fragen befassen sich die Biologinnen und Biologen am Institut für Molekulare Evolution der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU). In einer internationalen Studie stellen die Forschenden vor, wie in den Urlebewesen die für den Stoffwechsel notwendigen chemischen Reaktionen abliefen und woher die dafür notwendige Energie kam. Sie fanden dabei heraus, wie sich die zwei ursprünglichen Lebensformen in ihrer Entwicklung trennten.  Auf was stößt ein hypothetischer Zeitreisender, der sich vier Milliarden Jahre in die Vergangenheit begibt und die ersten Zellen beobachtet, die in Hydrothermalquellen auf der Erde entstanden? „Er sähe, wie zwei sehr unterschiedliche Zelltypen entstehen – Pionier-Bakterien und -Archaeen –, die die ersten Versuche unternehmen, außerhalb der Grenzen der Hydrothermalquelle zu leben“, sagt die Biologin Natalia Mrnjavac, Doktorandin am Institut für Molekulare Evolution. Sie ist Erstautorin einer neuen Studie in „Science Advances“. 

In dieser Fachzeitschrift berichten Mrnjavac und ein internationales Team von Forschenden, wie sie Genome, Proteinstrukturen und chemischen Reaktionen untersuchten, die Aufschluss über die allerfrühesten Phasen der mikrobiellen Evolution geben, noch bevor es freilebende Zellen gab. „Diese Vergleiche lassen uns in jene Phase der Evolution blicken, in der sich der durch Enzyme katalysierte Stoffwechsel aus spontanen, durch Metalle in der Erdkruste katalysierten Reaktionen entwickelte“, so Prof. Dr. William Martin, Leiter des Düsseldorfer Instituts und Letztautor der Studie.

Der Ansatz des Teams unterscheidet sich von bisherigen Untersuchungen zur frühsten Evolution: Die Forschenden betrachteten die Gesamtheit der chemischen Reaktionen, mit denen Zellen die Bausteine des Lebens (Aminosäuren, RNA-Basen und Vitamine) aus Verbindungen herstellten, die auf der frühen Erde vorhanden waren: Wasserstoffgas, Ammoniak und Kohlendioxid. Die Gesamtheit dieser 420 chemischen Reaktionen wird als Stoffwechsel bezeichnet. Die chemischen Reaktionen selbst gibt es auch in den heutigen Zellen – sie sind „universell konserviert“ –, wie auch der genetische Code. 

Martin: „Überraschenderweise sind die Enzyme, die diese Reaktionen katalysieren, nicht über die evolutionäre Kluft hinweg konserviert, die Bakterien und Archaea trennt. Wir fanden heraus, dass LUCA („last universal common ancestor“), der letzte gemeinsame Vorfahr aller Zellen, nur Enzyme für etwa die Hälfte der Stoffwechselreaktionen besaß. Die andere Hälfte wurde von Metallen in der Umwelt katalysiert“, sagt Martin.

„Metalle, die natürlicherweise in hydrothermalen Quellen vorkommen, können eine überraschend große Anzahl von Enzymen im Stoffwechsel ersetzen“, sagt der Koautor Dr. Harun Tüysüz, Chemiker am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung und am IMDEA Materials Institute in Madrid. 

„Je genauer wir hinschauen, desto deutlicher erkennen wir, dass die frühe biochemische Evolution eine Mischung aus enzymatischen und metallischen Katalysatoren war. LUCA hatte einen hybriden Stoffwechsel, der zur Hälfte metallkatalysiert und zur Hälfte enzymatisch ablief“, so Prof. Dr. Joseph Moran von der Universität Ottawa in Kanada, der zu Metallen bei zur Katalyse von Stoffwechselreaktionen als Ersatz für Enzyme und Cofaktoren forscht.

Dem Autorenteam gelang es erstmals, vier Phasen der frühen Evolution der Katalyse zu rekonstruieren: es begann mit rein metallischen Enzymen, es folgte der Metall-Enzym-Hybrid in LUCA, und schließlich spaltete sich die Evolution in zwei Zweige auf, die zu den Vorfahren der Bakterien- und Archaeen-Entwicklungslinien führten. In diesen Entwicklungslinien entstanden neue Enzyme. Sie ersetzten die anorganischen Katalysatoren, die zu Beginn der Evolution des Stoffwechsels noch von der Umgebung bereitgestellt wurden. 

Mrnjavac: „Wir beobachten Fälle, in denen die Vorfahren der Bakterien und Archaeen unabhängig voneinander strukturell unterschiedliche Enzyme entwickelten, mit denen sie aber dieselbe essentielle Stoffwechselreaktion katalysieren. Solche parallelen Erfindungen ebneten möglicherweise den Weg für die unabhängige Entstehung freilebender Bakterien und Archaeen.“

Eine zentrale Frage ist auch, woher die frühen Lebewesen ihre Energie nahmen, um die Stoffwechselreaktionen voranzutreiben. Heute liefert das komplexe Molekül ATP diese Energie, doch ATP muss von Enzymen gebildet werden, die es damals in den hydrothermalen Quellen nicht gab. „Wir haben eine neue Energiequelle metabolischen Ursprungs identifiziert: Phosphit und Palladium“, sagt Manon Schlikker, Doktorandin in Düsseldorf. Das Metall Palladium kommt natürlicherweise in hydrothermalen Quellen vor und es ist ein hervorragender Katalysator. „Wenn wir Phosphit, eine ebenfalls dort vorkommende Phosphorverbindung, mit organischen Verbindungen des Stoffwechsels zur Reaktion bringen, entstehen im Wasser metabolische sogenannte Phosphorylierungsreaktionen. Phosphit und Palladium können also ATP und Enzyme ersetzen – eine neue und wichtige Erkenntnis, um die frühe Evolution zu verstehen“, so Schlikker.

Die Studie ist die erste gezielte Untersuchung des als Stoffwechsel bezeichneten Reaktionskomplexes, eines hochgradig verzweigten Netzwerks aus 420 Reaktionen, in dem viele Verbindungen an mehreren Reaktionen beteiligt sind. An der mathematischen Beschreibung dieses Netzwerks wirkten Prof. Dr. Mike Steel von der neuseeländischen University of Canterbury und Prof. Dr. Daniel Huson von der Universität Tübingen mit. Sie entwickelten eine neue Methode, um Stoffwechselreaktionen von den einfachsten bis zu den komplexesten zu ordnen. Steel: „Wir konnten mathematisch nachweisen, dass es eine eindeutige Reihenfolge gibt, in der die Stoffwechselreaktionen geordnet werden können. Somit konnten wir einen Algorithmus zur Ordnung der Reaktionen im Netzwerk entwickeln.“

Die Frage nach dem Ursprung des Lebens gehört zu den fundamentalsten Fragen der menschlichen Existenz. Um zu verstehen, wie die ersten Zellen auf der Erde überlebten, trägt die neue Studie einen wichtigen Teil bei. Prof. Martin: „Die neuen Daten lassen nur einen Schluss zu: Bakterien und Archaea haben den Übergang von den Hydrothermalquellen zum freilebenden Zustand unabhängig voneinander vollzogen, wobei nur freilebende Zellen wirklich lebendig sind. Um es auf den Punkt zu bringen: Es gibt einen Ursprung des genetischen Codes, aber zwei Ursprünge des Lebens.“

An der Studie beteiligt waren neben Forschenden der HHU auch solche der Universitäten in Canterbury (Neuseeland), Marburg, Rostock, Konstanz, Ottawa (Kanada), Straßburg und Tübingen, des Max-Planck-Instituts für Terrestrische Mikrobiologie in Marburg und des Max-Planck-Instituts für Kohlenforschung in Mülheim/Ruhr sowie des IMDEA Materials Institute in Madrid (Spanien).

Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf


Originalpublikation:

Natalia Mrnjavac, Nadja K. Hoffmann, Manon L. Schlikker, Maximilian Burmeister, Loraine Schwander, Carolina García García, Max Brabender, Mike Steel, Daniel H. Huson, Sabine Metzger, Quentin Dherbassy, Bernhard Schink, Mirko Basen, Joseph Moran, Harun Tüysüz, Martina Preiner, William F. Martin; Intermediate stages in the origin of metabolism at a phosphorylating hydrothermal vent; Science Advances 12, eaef3128 (2026), DOI: 10.1126/sciadv.aef3128

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Wissenschaft Nordrhein-Westfalen
news-39388 Thu, 06 Aug 2026 10:04:04 +0200 Jenseits von COVID-19: Grundlegende Prinzipien, die Pandemien prägen https://www.vbio.de/aktuelles/details/jenseits-von-covid-19-grundlegende-prinzipien-die-pandemien-praegen Jede Pandemie ist anders. Dennoch lassen sich bei allen Pandemien bestimmte Gemeinsamkeiten feststellen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) haben gemeinsam mit einem interdisziplinären Team von Expert*innen zehn grundlegende Mechanismen zusammengetragen, mit denen sich die Entwicklung von Pandemien beschreiben lässt. Die Studie vereint dabei Erkenntnisse aus Epidemiologie, Soziologie, Mathematik, Physik, Politikwissenschaft, Psychologie und Public Health. „Viele dieser Mechanismen sind in den jeweiligen Fachgebieten seit Langem bekannt und gelten dort als grundlegendes Wissen“, sagt Viola Priesemann, Professorin und Gruppenleiterin am MPI-DS. „Sie werden jedoch nur selten gemeinsam betrachtet.“ Die COVID-19-Pandemie hat erneut gezeigt, dass sich Infektionsausbrüche nicht allein durch biologische Faktoren erklären lassen. Die Entwicklung einer Pandemie hängt zwar eindeutig von den Eigenschaften des Krankheitserregers ab, die Ausbreitung wird hingegen durch soziale Interaktion, gesellschaftliche Reaktion und die Umsetzung von Maßnahmen moduliert. Die Wissenschaftler*innen haben zehn Beispiele ausgewählt und daraus grundlegende und robuste Mechanismen beschrieben, die sich gemeinsam über verschiedene Krankheiten und gesellschaftliche Kontexte hinweg wiederfinden.

Zu den beschriebenen Mechanismen gehören etablierte mathematische Prinzipien, wie zum Beispiel das exponentielle Wachstum von Infektionen in der frühen Phase eines Ausbruchs. Kleine Änderungen in der Stärke oder dem Timing von Maßnahmen können so große Auswirkungen auf den weiteren Verlauf haben. 

„Auch die Reduzierung von Gruppengrößen bei Veranstaltungen oder Schulklassen hat einen interessanten und klaren Effekt auf die Anzahl der erwarteten Neu-Infektionen – und zwar quadratisch“, erklärt Sydney Paltra, Doktorandin an der Technischen Universität Berlin. „Bei einer Halbierung der Personenzahl wäre so beispielsweise nur ein Viertel der Infektionen zu erwarten“, so Paltra weiter.

Auch soziale Mechanismen wie Vertrauen in Institutionen, Solidarität und die Risiko-Wahrnehmung bestimmen das Verhalten von Menschen und den Verlauf einer Pandemie. Krisen können dabei zunächst den gesellschaftlichen Zusammenhalt stärken, langfristig aber auch soziale Spaltungen verstärken und Vertrauen schwächen. Das Verständnis dieser Dynamiken ist entscheidend, um wirksame Kommunikationsstrategien zu entwickeln und gesellschaftliche Unterstützung während einer länger andauernden Gesundheitskrise aufrechtzuerhalten.

"Diese Mechanismen wirken natürlich nicht isoliert", betont Philip Bechtle, Dozent an der Universität Bonn. "Ziel ist es, ihr Zusammenspiel genauer zu verstehen und so die Maßnahmen noch wirksamer zu gestalten. Hierfür brauchen wir möglichst genaue und öffentlich verfügbare Daten über die Pandemie, wie Infektionszahlen und Mobilität", erklärt Bechtle weiter. Neben schnellem Datenaustausch und interdisziplinären Kooperationen sind nach Ansicht der Forschenden auch zuverlässige Überwachungssysteme und eine offene wissenschaftliche Zusammenarbeit entscheidend. Gleichzeitig schafft die langfristige Förderung unabhängiger Grundlagenforschung eine Wissensbasis, um auch auf unerwartete Herausforderungen vorbereitet zu sein. 
Auch wenn die akute Phase der weltweiten COVID-19-Pandemie vorbei ist, werden voraussichtlich auch zukünftig Pandemien entstehen. Die von den Wissenschaftler*innen zusammengetragenen Prinzipen helfen bei einer robusten Pandemievorbereitung, unabhängig vom Erreger. Sie geben so einen Orientierungsrahmen für Politik, Gesundheitsbehörden, Wissenschaft und Öffentlichkeit.

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation


Originalpublikation:

Seba Contreras etal.: Mechanics of pandemics, eClinicalMedicine, Volume 98, August 2026, https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2026.104101

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Wissenschaft Politik & Gesellschaft Niedersachsen
news-39387 Thu, 06 Aug 2026 09:23:52 +0200 Neandertaler-Wachstumshormonrezeptor erhöht Muskelmasse beim modernen Menschen https://www.vbio.de/aktuelles/details/neandertaler-wachstumshormonrezeptor-erhoeht-muskelmasse-beim-modernen-menschen Wachstumshormone tragen zur Herausbildung des Körperbaus bei. Sie werden von der Hirnanhangsdrüse an der Basis des Gehirns ausgeschüttet und gelangen über den Blutkreislauf in den Körper. Um auf eine Zelle einzuwirken, muss das Hormon an einen Rezeptor auf deren Oberfläche binden und dieser leitet das Signal ins Zellinnere weiter. Ein internationales Team fand heraus, dass die Neandertaler-Version dieses Rezeptors zwei Veränderungen aufweist, die in der beim modernen Menschen am häufigsten vorkommenden Version nicht vorhanden sind.  Neandertaler waren im Allgemeinen kräftiger gebaut als die meisten heute lebenden Menschen. Ihre Knochen deuten auf eine ausgeprägte Muskulatur hin und sie besaßen charakteristische Merkmale wie deutliche Augenbrauenwülste und kurze Zahnwurzeln.

Wachstumshormon trägt zur Herausbildung des Körperbaus bei, indem es das Wachstum von Muskeln und Knochen reguliert. Es wird von der Hirnanhangsdrüse an der Basis des Gehirns ausgeschüttet und gelangt über den Blutkreislauf in den Körper. Um auf eine Zelle einzuwirken, muss das Hormon an einen Rezeptor auf deren Oberfläche binden. Dieser leitet das Signal ins Zellinnere weiter.

Ein internationales Team unter der Leitung von Hugo Zeberg vom Karolinska Institutet und Philipp Kanis vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie fand heraus, dass die Neandertaler-Version dieses Rezeptors zwei Veränderungen aufweist, die in der beim modernen Menschen am häufigsten vorkommenden Version nicht vorhanden sind.

Neandertaler-Variante reagiert stärker auf Wachstumshormon

Die neu veröffentlichte Studie zeigt, dass im Labor gezüchtete Zellen mit dem Neandertaler-Rezeptor stärker auf Wachstumshormon reagieren: Sie wuchsen um 40 Prozent mehr als Zellen mit dem beim modernen Menschen häufigeren Rezeptor. Den Großteil dieser gesteigerten Reaktion führten die Forschenden auf eine der beiden Neandertaler-spezifischen Veränderungen zurück.

Der moderne Mensch hat diese Rezeptorvariante vor rund 47.000 Jahren durch Vermischung mit Neandertalern geerbt. Heute ist sie vor allem in Süd- und Ostasien verbreitet. In manchen südasiatischen Bevölkerungsgruppen tragen bis zu 24 Prozent der Menschen diese Variante in sich, verglichen mit rund 0,5 Prozent der Europäer.

„Mich hat am meisten beeindruckt, dass zwei völlig unterschiedliche Arten von Belegen dieselbe Geschichte erzählen“, sagt Philipp Kanis, Erstautor der Studie und Postdoc am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie. ”Im Labor gezüchtete Zellen reagierten stärker auf Wachstumshormon, während Daten von mehr als einer Million Menschen Anzeichen desselben Effekts im Körper zeigten. Es ist selten, dass Labor- und Populationsdaten so eindeutig zusammenpassen.“

Unterschiede zeigen sich erst nach der Kindheit

Der Unterschied scheint sich erst nach der Kindheit zu zeigen: Die Forschenden untersuchten die Körpermaße von mehr als 6.000 Kindern und stellten bis zum Alter von elf Jahren keinen Zusammenhang zwischen der Neandertaler-Variante und dem Wachstum fest. Dies deutet darauf hin, dass sich ihre Wirkung möglicherweise erst später, etwa während der Pubertät, bemerkbar macht, wenn der Wachstumshormonspiegel deutlich ansteigt. Bei Erwachsenen hatten Träger der Neandertaler-Variante im Durchschnitt rund 270 Gramm mehr Muskelmasse.

„Als CrossFit-Athletin hat es mich sehr gefreut, Neandertaler-Genetik und Muskelmasse in derselben Studie vereint zu finden“, sagt Co-Autorin Miriam Berreiter. „Aber auch ein Neandertaler-Wachstumshormonrezeptor ist kein Ersatz fürs Training.“

Die Neandertaler-Variante wurde außerdem mit feinen Unterschieden am Schädel und an den Zähnen in Verbindung gebracht. Träger dieser Variante wiesen tendenziell einen etwas kürzeren hinteren Abschnitt des Unterkiefers sowie kürzere Zahnwurzeln auf, was dem typischen Erscheinungsbild der Neandertaler entspricht.

„Es ist faszinierend, dass eine von Neandertalern vererbte genetische Veränderung noch heute Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben kann“, sagt Hugo Zeberg, leitender Autor der Studie. „Doch dies ist nur einer von vielen genetischen Einflüssen auf Wachstum und Körperform. Sie kann den Körperbau der Neandertaler nicht allein erklären und bestimmt gewiss nicht das gesamte Erscheinungsbild eines Menschen.“

Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie


Originalpublikation:

Kanis P, Berreiter M, Sieme D et al.: Increased signaling of the Neanderthal growth hormone receptor, Current Biology, 5 August 2026, https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.07.025

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Wissenschaft Sachsen
news-39385 Wed, 05 Aug 2026 12:25:53 +0200 Klimawandel führt zu globalen Veränderungen in der Schmetterlingsverbreitung https://www.vbio.de/aktuelles/details/klimawandel-fuehrt-zu-globalen-veraenderungen-in-der-schmetterlingsverbreitung Eine globale Analyse der Verbreitungsgebiete von 1.758 Schmetterlingsarten – zehn Prozent aller bekannten Arten – ergab, dass 80 Prozent ihre Verbreitungsgebiete ausgeweitet haben und 79 Prozent aller erfassten Verschiebungen mit Klimawandel und Extremwetter in Zusammenhang stehen. Eine neue Studie berichtet zudem von Verkleinerungen der Verbreitungsgebiete bei 27 Prozent der Arten; 22 Prozent zeigten Veränderungen in ihrer Höhenverbreitung. Die Veränderungen sind weit größer als bisher angenommen und alle Kontinente sind betroffen.  Da Arten verschiedene Formen von Verbreitungsverschiebungen gleichzeitig zeigen können, überlappen sich die Anteile für Ausweitungen, Verkleinerungen und Höhenverschiebungen.

Die Studie ist die bislang größte ihrer Art. Die Forscherinnen und Forscher analysierten 6.182 dokumentierte Verschiebungen aus 105 Ländern und stützten sich auf englisch- und nicht englischsprachige wissenschaftliche Literatur als auch auf 68 Experteneinschätzungen. Geleitet wurde die Studie von Forscherinnen und Forschern der Monash University, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Friedrich-Schiller-Universität Jena, und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). 

Die Analyse zeigt zudem deutliche Verschiebungen der Schmetterlingsverbreitung. Horizontale Ausweitungen wurden auf allen Kontinenten festgestellt, besonders häufig in tropischen Ländern. Rückgänge traten öfter in gemäßigten Regionen wie Europa und Nordamerika auf. Höhenverschiebungen wurden fast ausschließlich auf der Nordhalbkugel beobachtet.

„Wir haben festgestellt, dass sich die Verbreitungsgebiete von Schmetterlingsarten auf allen Kontinenten verschieben“, sagt Erstautor Dr. Shawan Chowdhury. Chowdhury ist Alumnus von iDiv, der Universität Jena und des UFZ und arbeitet jetzt an der Monash University in Melbourne. „Das Ausmaß ist erstaunlich – und die Veränderungen finden nicht nur in den gut untersuchten Regionen Europas und Nordamerikas statt.“

Schmetterlinge seien Frühindikatoren, ergänzt Chowdhury: „Wenn sich ihre Verbreitungsgebiete derart dramatisch verändern, deutet das auf tiefgreifende Veränderungen in ganzen Ökosystemen hin.“

Monitoring mit großen Lücken

Die Studie zeigt außerdem, dass Länder die Verschiebungen von Schmetterlingsverbreitungen unterschiedlich gut dokumentieren. In der Tschechischen Republik, Deutschland, Finnland, Luxemburg, Spanien und Schweden – liegen für mehr als die Hälfte der heimischen Arten Daten vor. 

In Deutschland breiten sich wärmeliebende Arten wie der Karstweißling (Pieris mannii) oder der Segelfalter (Iphiclides podalirius) durch den Klimawandel aus und bringen aufgrund der längeren warmen Jahreszeit mehr Generationen pro Jahr hervor. Gleichzeitig sind empfindliche Feuchtgebietsarten wie der Hochmoor‑Perlmutterfalter (Boloria aquilonaris) durch die Entwässerung von Mooren und intensive Landnutzung unter Druck. Diese Beispiele zeigen, dass sowohl Klimawandel als auch Landnutzungsintensität die Verbreitung von Schmetterlingen in Deutschland verändern. In den meisten Ländern jedoch wurden mögliche Arealverschiebungen für weniger als zehn Prozent der Arten erfasst, was begrenztes Monitoring und fehlende Daten widerspiegelt.

Durch die Einbeziehung nicht englischer Studien und Expertenwissen konnten die Autorinnen und Autoren einen umfassenden globalen Datensatz erstellen. „Die Arbeit von naturkundlichen Gesellschaften und Schmetterlingsexpertinnen und -experten [waren] enorm wichtig, um globale Muster der Schmetterlingsdiversität besser zu verstehen“, sagt Prof. Aletta Bonn, Forschungsgruppenleiterin am UFZ, bei iDiv und an der Universität Jena.

Dennoch bestehen weiterhin gravierende geografische Datenlücken – insbesondere in Zentralafrika, Südostasien, Neuguinea und im Amazonasbecken, allesamt unterrepräsentierte Regionen, obwohl sie globale Biodiversitäts-Hotspots sind. „Die Studie trägt dazu bei, das Bild auszugleichen, zeigt aber auch den dringenden Bedarf an koordinierten Maßnahmen, um die Monitoring-Bemühungen weltweit auszuweiten“, erklärt Seniorautor Dr. Guy Pe’er von iDiv und dem UFZ. Die Autorinnen und Autoren betonen, dass ohne standardisiertes und mehrsprachiges Biodiversitätsmonitoring Naturschutzmaßnahmen Gefahr laufen, auf einer unvollständigen und verzerrten Datenbasis zu beruhen.

Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig


Originalpublikation:

Chowdhury, S., Aich, U., Antão, L.H. et al. Extensive climate-induced range shifts in butterflies across the globe. Nat Ecol Evol (2026). doi.org/10.1038/s41559-026-03117-y

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Nachhaltigkeit/Klima Wissenschaft Sachsen
news-39384 Wed, 05 Aug 2026 12:15:55 +0200 Wilde Kapuzineraffen bevorzugen Steine, die sich beim Nüsseknacken bereits bewährt haben https://www.vbio.de/aktuelles/details/wilde-kapuzineraffen-bevorzugen-steine-die-sich-beim-nuesseknacken-bereits-bewaehrt-haben Wilde Kapuzineraffen orientieren sich bei der Auswahl von Steinwerkzeugen nicht allein an physikalischen Merkmalen, sondern berücksichtigen auch sichtbare Hinweise auf eine frühere Nutzung. Forschende untersuchten in einer neuen Studie, wie nussknackende Kapuzineraffen zwischen Steinen unterschiedlicher Härte und Optik wählen und ob Hinweise auf frühere Nutzung – erkennbar an Schlagspuren – einen größeren Einfluss auf die Auswahl haben als die intrinsischen Materialeigenschaften eines Steins. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Kapuzineraffen aus den bleibenden Spuren lernen können, die andere Tiere in ihrem Umfeld hinterlassen haben, ohne die Nutzung der Werkzeuge selbst beobachtet zu haben. Eine neue Studie liefert experimentelle Belege dafür, dass sich wilde Kapuzineraffen bei der Auswahl von Steinwerkzeugen nicht allein an physikalischen Merkmalen orientieren, sondern auch sichtbare Hinweise auf eine frühere Nutzung berücksichtigen. Forschende des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie und der Universität São Paulo untersuchten, wie nussknackende Kapuzineraffen zwischen Steinen unterschiedlicher Härte und Optik wählen und ob Hinweise auf frühere Nutzung – erkennbar an Schlagspuren – einen größeren Einfluss auf die Auswahl haben als die intrinsischen Materialeigenschaften eines Steins.

Das Team untersuchte zwei wilde Populationen von Rückenstreifen-Kapuzinern (Sapajus libidinosus) in Brasilien und präsentierte den Tieren in drei experimentellen Aufgaben standardisierte Steine. Bei jeder Aufgabe konnten die Affen zwischen unbenutzten, unmodifizierten Steinen und solchen mit sichtbaren Spuren früherer Nussknack-Aktivitäten wählen.

Material und Aufgabe im Einklang

In der ersten Aufgabe, bei der alle Steine unbenutzt waren, wählten die Affen durchgängig unterschiedliche Materialien für unterschiedliche Zwecke: Weichere Steine dienten als Ambosse, härtere Steine als Hammersteine. Dies deutet darauf hin, dass Kapuzineraffen ein Verständnis dafür haben, wie sich Materialeigenschaften auf die mechanische Funktion auswirken.

„Überraschend war, wie konsequent die Affen allein anhand der Härte zwischen den verschiedenen Steinarten unterschieden – ganz ohne erkennbare vorherige Nutzung“, sagt Johanna Henke-von der Malsburg, Erstautorin der Studie und ehemalige Postdoc-Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie. Inzwischen ist sie als Postdoc am Forschungsinstitut für Nutztierbiologie tätig. „Das legt nahe, dass die Auswahl der Steine nicht bloß eine Gewohnheit ist, sondern ein echtes Bewusstsein der Tiere für die physikalischen Anforderungen der Aufgabe widerspiegelt.“

Wenn Nutzungsspuren die Wahl bestimmen

In einem zweiten Experiment hatten die Affen die Wahl zwischen einem vollständig unbenutzten Nussknackplatz und einem Platz, an dem sich bereits abgenutzte Steine und zerbrochene Nussschalen befanden. Sie bevorzugten den bereits genutzten Platz deutlich und wählten dort weiterhin weichere Ambosse und härtere Hammersteine sowie Steine mit sichtbaren Abnutzungsspuren.

In der dritten Aufgabe wurden unbenutzte und gebrauchte Steine direkt einander gegenübergestellt. Hier verschob sich das Muster: Bei den Ambossen bevorzugten die Affen Steine mit Spuren früherer Nutzung gegenüber der Materialhärte – sie entschieden sich für gebrauchte Steine, selbst wenn diese aus mechanischer Sicht nicht die optimale Wahl darstellten. Bei den Hammersteinen zeigte sich hingegen keine klare Präferenz hinsichtlich der Härte, sobald sichtbare Nutzungsspuren ins Spiel kamen.

„Das ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie soziale Informationen die individuelle Bewertung physikalischer Eigenschaften überschreiben können“, erklärt Lydia Lunz, Seniorautorin der Studie und Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie. „Die Affen mussten nicht beobachten, wie ein anderes Individuum eine Nuss knackt. Die zurückgebliebenen Spuren – die Schäden am Stein – reichten aus, um ihre Entscheidung zu beeinflussen. Das ist eine subtile, aber wirkungsvolle Form des sozialen Lernens.“

Lernen aus Spuren statt aus Beobachtungen

Die drei Experimente zeigen zusammen, dass soziales Lernen bei wilden Kapuzineraffen nicht immer die direkte Beobachtung des Verhaltens eines anderen Individuums voraussetzt. Stattdessen können dauerhafte physische Spuren – etwa abgenutzte Steine und zurückgelassene Nuss-Schalen – Informationen darüber vermitteln, wie und wo eine Aufgabe in der Vergangenheit erfolgreich ausgeführt wurde.

Diese Art der indirekten sozialen Informationsweitergabe könnte eine bedeutende, bislang jedoch oft übersehene Rolle bei der Übermittlung und dem Erhalt von Werkzeugtraditionen über Generationen hinweg spielen. Dadurch ist es möglich, dass sich Verhaltensweisen auch ohne direktes Lehren oder Nachahmen fortsetzen und verbreiten.

Neue Perspektiven für die Archäologie

Die Ergebnisse könnten auch Archäologinnen und Archäologen, die frühe Fundstätten von Homininen untersuchen, neue Interpretationsansätze liefern. Bislang wurden Ansammlungen veränderter Steine an bestimmten Orten vor allem im Hinblick auf die Verfügbarkeit von Rohmaterialien oder die praktischen Anforderungen an die jeweilige Aufgabe interpretiert. Die vorliegende Studie legt jedoch einen zusätzlichen Faktor nahe: Die Anwesenheit von sichtbar veränderten, bereits genutzten Steinen könnte frühe Homininen aktiv dazu motiviert haben, bestimmte Orte erneut aufzusuchen und die vorhandenen Materialien wiederzuverwenden.

„Wenn sich heutige wilde Primaten von den Belegen früherer Werkzeugnutzung leiten lassen, stellt sich die wichtige Frage, wie frühe Homininen zu ihren zurückgelassenen Werkzeugen und bearbeiteten Steinen gestanden haben könnten“, sagt Lunz. „Die archäologische Landschaft selbst könnte als eine Art externes Gedächtnis gedient haben, das beeinflusste, wo und wie sich Werkzeugtraditionen entwickelten und erhalten blieben.“

Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie


Originalpublikation:

Johanna Henke-von der Malsburg et al.: Social cues on stone tools outweigh raw material properties in wild primate, Proceedings of the Royal Society B, 5 August 2026, https://doi.org/10.1098/rspb.2026.0416

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Wissenschaft Sachsen