VBIO News

Nachbarschaftshilfe: Bodenbakterien versorgen sich gegenseitig mit Nährstoffen

Mon, 24 Aug 2026 12:34:30 +0200

Eine neue Studie des Forschungsteams um Prof. Dr. Christian Kost, Professor für Ökologie an der Uni Osnabrück, liefert nun neue Belege dafür. „Wir haben Bodenproben in Jena, Thüringen, gesammelt und daraus knapp 7.000 Bakterienstämme aus 27 Bakteriengemeinschaften isoliert“, erklärt Prof. Kost. „Im Labor haben wir dann untersucht, welche Bakterien dazu in der Lage waren, bestimmte Nährstoffe selbst herzustellen und welche auf die Nährstoffaufnahme aus der Umgebung angewiesen sind.“

Das Ergebnis: Etwa die Hälfte aller Bakterien einer Bakteriengemeinschaft konnte selbst keine oder nur bestimmte Aminosäuren produzieren. Aminosäuren sind für die Herstellung von Proteinen essentiell und stellen deswegen einen lebenswichtigen Nährstoff dar. In weiteren Experimenten konnte das Forschungsteam zeigen, dass isolierte auxotrophe Bakterien in Mischkulturen mit anderen Bakterienstämmen mit ebendiesen Nährstoffen versorgt wurden und dass ihr Wachstum von einer solchen Versorgung abhing.

Eine anschließende genetische Analyse legte nahe, dass eine Anreicherung mobiler DNA-Abschnitte möglicherweise die Entstehung der beobachteten Auxotrophien erklären kann. Diese mobilen Elemente sind dafür bekannt, Gene auszuschalten und könnten so die eigenständige Produktion von Aminosäuren bei Bakterien unterbrechen.

„Alles in allem unterstützen unsere Untersuchungen die Schwarze Königin Hypothese und zeigen, dass Bodenbakterien nicht nur um Nährstoffe konkurrieren. Im Gegenteil: Sie koexistieren in einer Art Netzwerk, in dem sie sich gegenseitig mit Nährstoffen versorgen und ermöglichen damit überhaupt erst ihr Überleben“, so Prof. Kost. Darüber hinaus lieferten die Ergebnisse zusätzlich eine Erklärung dafür, warum isolierte Bakterienstämme unter Laborbedingungen oft nur schwer zu kultivieren sind. „Diese Studie bietet neue Einblicke in die Art und Weise, wie Bakterien in ihrer natürlichen Umgebung miteinander zusammenleben. Die dabei gewonnen Erkenntnisse können außerdem dabei helfen, Bakteriengemeinschaften besser zu verstehen, die in der Biomedizin oder Landwirtschaft eine wichtige Rolle spielen.“

Universität Osnabrück

Originalpublikation:

Yousif, G., Zorrilla, F., Dash, S. et al. Obligate cross-feeding of metabolites is common in soil microbial communities. Nat Microbiol (2026). doi.org/10.1038/s41564-026-02457-6

Erfahrung, nicht Geschick beim Fliegen, bestimmt wann junge Steinadler das elterliche Revier verlassen

Mon, 24 Aug 2026 12:26:10 +0200

Wenn ein junger Steinadler (Aquila chrysaetos) endgültig das Revier seiner Eltern verlässt, lässt er das einzige Sicherheitsnetz zurück, das er je gekannt hat. Biologinnen und Biologen gingen bislang davon aus, dass Adler diesen Schritt wagen, sobald sie gut genug fliegen können, um ohne Hilfe zu überleben. Eine neue Studie, in der 92 junge Steinadler in den Alpen über sechs Jahre hinweg mittels GPS-Sendern verfolgt wurden, zeigt jedoch, dass das Geschick beim Fliegen fast nichts damit zu tun hat. Bereits wenige Monate nachdem junge Adler flügge werden, können sie ebenso geschickt fliegen – schnell aufsteigen, enge Radien beim Kreisen in der Thermik fliegen, wechselnde Winde nutzen – wie erwachsene Adler. Dennoch verweilen viele danach noch fast ein ganzes Jahr lang im Revier ihrer Eltern. „Steinadler scheinen schon lange gut fliegen zu können, bevor sie das Territorium der Eltern verlassen“, sagt Dr. Hester Brønnvik, Erstautorin der Studie und Wissenschaftlerin in der Abteilung für Evolutionäre Ökologie am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung. „In der Lage zu sein, auf eigene Faust zu überleben, und diesen Schritt tatsächlich zu wagen, sind offenkundig zwei unterschiedliche Dinge.“

Die Studie wurde vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie und der Universität Konstanz in Zusammenarbeit mit der Schweizerische Vogelwarte Sempach, der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (Schweiz), der Konrad-Lorenz-Forschungsstelle der Universität Wien (Österreich) und dem Centro Italiano Studi Ornitologici (Italien) durchgeführt.

Rekonstruktion der Flugfähigkeiten der Adler mit hochauflösenden GPS-Daten

Das Team stattete zwischen 2019 und 2024 Steinadler-Jungvögel in den Alpen mit GPS-Sendern aus und verfolgte die Bewegungen jedes Vogels ab einem Alter von etwa 50 Tagen – also kurz vor dem Verlassen des Nestes – während seiner ersten Streifzüge außerhalb des Reviers seiner Eltern und in den meisten Fällen bis zu dem Tag, an dem er schließlich abwanderte. Die meisten Adler unternahmen ihre erste Reise außerhalb des elterlichen Reviers innerhalb von etwa drei Monaten nach der Besenderung und legten dabei bis zu 77 Kilometer zurück, teilweise in mehrtägigen Exkursionen. Studien aus anderen Regionen deuteten darauf hin, dass Steinadler in genau diesem Alter ihre volle Flugfähigkeit als Erwachsene erreichen. Eine Abwanderung folgte jedoch nicht; viele Vögel verließen ihre Eltern erst fast ein Jahr nach der Besenderung und oft erst, nachdem der Winter vorbei war. „Diese jungen Adler waren eindeutig in der Lage, außerhalb des Reviers ihrer Eltern zu überleben, lange bevor sie es tatsächlich verließen“, sagt Brønnvik. „Sie unternahmen bereits Flüge über Dutzende von Kilometern und blieben tagelang weg. Sie kamen einfach immer wieder zurück.“

Für die Analyse der Flugfähigkeiten übermittelten die Sender kurze GPS-Datenpakete mit einer Auflösung von einem Standort pro Sekunde. So konnten die Forschenden genau rekonstruieren, wie jeder Adler segelte: wie eng er in thermischen Aufwinden kreiste, wie schnell er an Höhe gewann und wie gut er mit Wind zurechtkam. Das Team wollte wissen, ob die Vögel, die das Fliegen in der Thermik am schnellsten beherrschten, auch diejenigen waren, die ihr Zuhause am frühesten verließen. „Diese Fähigkeiten erwiesen sich als notwendig, waren aber bei weitem nicht ausreichend“, sagt Dr. Elham Nourani vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie und der Universität Konstanz, eine der leitenden Autorinnen der Studie. „Die Entscheidung, das Elternhaus zu verlassen, hängt von viel mehr ab als nur davon, ob man das nötige Geschick für Flug und Jagd hat.“ Keine der detaillierten Messgrößen für die das Fluggeschick der Adler ließ vorhersagen, wann Adler ihre ersten langen Reisen weg von ihrem Heimatgebiet unternahmen oder wann sie dieses endgültig verließen.

Was beides vorhersagte, war ein anderer Faktor: wie weit sich Adler bei ihren alltäglichen Ausflügen vom Revier entfernten und wie hoch sie in den Himmel stiegen. Jungadler, die größere Entfernungen zurücklegten und größere Höhen erreichten, unternahmen mit weitaus höherer Wahrscheinlichkeit bald darauf Erkundungsflüge und waren Monate später diejenigen, die schließlich abwanderten. „Diese täglichen Bewegungen erfassen etwas, was die Gleitflugfähigkeiten allein nicht erfassen können“, sagt Nourani, die jetzt Assistenzprofessorin am Fachbereich Ökologie und Evolution der Universität Lausanne ist. „Sie spiegeln Motivation, Konkurrenz, Nahrungsangebot und Wetter gleichzeitig wider, und die Erfahrung mit diesen Faktoren ist es offenbar, die tatsächlich die Entscheidung zum Aufbruch bestimmt.“

Warum junge Steinadler das Verlassen des elterlichen Reviers hinauszögern könnten

Die vom Team untersuchte Alpenpopulation der Steinadler ist ungewöhnlich: Sie ist gesättigt, was bedeutet, dass fast jedes geeignete Revier bereits besetzt ist und es nur wenige freie Reviere gibt, die junge Adler nutzen könnten. Die Autorinnen und Autoren vermuten, dass dies erklären könnte, warum so viele junge Adler ihren Auszug hinauszögern, selbst wenn sie bereits voll flugfähig sind: Sie nutzen das Revier ihrer Eltern so lange wie möglich, anstatt sich in eine kompetitive, überfüllte Landschaft zu begeben, in der es keine Garantie dafür gibt, einen eigenen Platz zu finden.

Diese Entkopplung von Fertigkeiten und Unabhängigkeit könnte möglicherweise nicht nur bei Adlern zu beobachten sein. Ähnliche Muster wurden bei Geradschnabelkrähen (Corvus moneduloides) beschrieben, die bis zu einem Jahr benötigen, um den Umgang mit Werkzeugen zu lernen, aber erst ein weiteres Jahr danach ihr Elternhaus verlassen. „Unabhängigkeit bedeutet nicht zwangsläufig, dass ein Tier sein Zuhause verlässt, sobald es in der Lage ist, auf eigene Faust zu überleben. Für einen jungen Adler kann das elterliche Revier noch Monate, nachdem er das Fliegen beherrscht, der sicherste Ort bleiben“, sagt Dr. Kamran Safi vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie und der Universität Konstanz, einer der leitenden Autoren der Studie. „Dort zu bleiben, solange die Eltern dies noch dulden, kann ihm Zeit für kleine, aber bedeutende Verbesserungen seiner Fähigkeiten und Erfahrungen verschaffen, bevor er sich in eine Landschaft begibt, in der der Platz knapp und die Risiken hoch sind. Dies könnte letztendlich die Chancen erhöhen, Konkurrenten zu überleben und lange genug am Leben zu bleiben, bis es an der Zeit ist, einen Revierinhaber herauszufordern, um dessen Revier zu übernehmen – was nicht selten bis zum Tod verteidigt wird. Der Erwerb von Fähigkeiten könnte bei vielen Tieren, vielleicht sogar bei uns Menschen, einfach der falsche Maßstab sein, um Unabhängigkeit vorherzusagen.“

Diese Studie beleuchtet die Entscheidungsfindung von Tieren. Ob beispielsweise Nahrung verfügbar ist und ob ein Individuum erfolgreich um diese konkurrieren kann, kann zusammenwirken und die Übergänge zwischen Lebensphasen beeinflussen. Am Leibniz-IZW ist Brønnvik seit einigen Monaten Teil des Forschungsteams der GAIA-Initiative und wird weiter daran forschen, wie Tiere als Reaktion auf ihre dynamischen Lebensräume Entscheidungen bei der Nahrungssuche, der innerartlichen Interaktion und bei der Aufzucht des Nachwuchses treffen. Ihr Fokus verlagert sich von Steinadlern, die zwar verfolgt wurden, deren Bestände sich jedoch wieder erholt haben, auf afrikanische Geierarten, die nach wie vor großer Gefährdung ausgesetzt sind. Sie untersucht, wie Umweltbedingungen die Verbreitung von Geiern, die von ihnen erbrachten Ökosystemleistungen und die Risiken, denen sie ausgesetzt sind, beeinflussen. Das Projekt „GAIA-MISSION“ innerhalb der GAIA-Initiative wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert. Die Vision des Projekts ist es, eine technologische Schnittstelle zwischen den Sinnesleistungen und dem Wissen von Tieren zu uns Menschen zu schaffen, um in der Forschung und im Artenschutz konkrete Fortschritte zu erzielen.

Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung

Originalpublikation:

Brønnvik H, Scacco M, Chimento M, Bassi E, Fiedler W, Hatz JS, Sumasgutner P, Tschumi M, Wikelski M, Zimmermann S, Safi K, Nourani E (2026): Decoupling of emigration timing and skill acquisition in a saturated population of golden eagles. R. Soc. Open Sci. (2026) 13 (8): rsos251574. DOI: 10.1098/rsos.251574, https://doi.org/10.1098/rsos.251574

Fledermäuse als biologische Schädlingskontrolle

Mon, 24 Aug 2026 12:19:54 +0200

Das Team unter Leitung der Universität Göttingen untersuchte zehn intensiv bewirtschaftete Macadamia-Plantagen in Südafrika. Je Betrieb verglichen die Forschenden Bäume am Rand der Plantage mit denen im Zentrum, um den Einfluss der umliegenden Vegetation zu analysieren. Sie erfassten 111 Vogelarten per Beobachtung und 16 Fledermausarten über ihre Echoortungsrufe. Fledermausaktivität senkte den Insektenbefall besonders in Plantagen, die weniger natürlichen Lebensraum beinhalteten oder von diesem umgeben waren. Unter natürlichen Lebensraum fallen hier zum Beispiel heimische Wälder, Busch- oder Strauchlandschaften. Dahingegen zeigten sogenannte Ausschlussversuche einen deutlichen Effekt auf die Qualität der Nüsse: Wurden Vögel und Fledermäuse durch Netze von den Bäumen ferngehalten, stieg der Anteil der durch Insekten geschädigten Nüsse von 6,2 auf 10,7 Prozent – eine Zunahme um rund 70 Prozent. Ein direkter Einfluss der Vogelzahl auf den Schädlingsbefall ließ sich dagegen nicht nachweisen.

Nicht nur die Anzahl, auch die Vielfalt der Fledermäuse nahm mit dem Anteil natürlicher Lebensräume zu. Sogar der Ertrag der Macadamia-Bäume hing mit diesem Anteil zusammen und erreichte bei etwa 60 Prozent natürlichem Lebensraum seinen höchsten Wert. Zugleich unterschieden sich die Vogelgemeinschaften zwischen Rand und Zentrum der Plantagen: Am Rand kamen häufiger Arten vor, die dichte Vegetation und Gehölze bevorzugen, während im Zentrum Arten offener Lebensräume überwogen.

„Natürliche Lebensräume sind wertvolle Rückzugsorte und fördern Nützlinge, die Bestäubung und Schädlingsbekämpfung leisten, was wiederum gut für die landwirtschaftliche Produktion sowie die Landwirtinnen und Landwirte ist. Daher sollten natürliche Lebensräume und deren Erhalt unbedingt in die Planung landwirtschaftlich genutzter Flächen einbezogen werden“, erklärt Erstautorin Dr. Mina Anders von der Abteilung für Funktionelle Agrobiodiversität und Agrarökologie der Universität Göttingen. Die Studie unterstreicht die Bedeutung natürlicher Lebensräume für eine Landwirtschaft, die Biodiversität und landwirtschaftliche Produktion miteinander verbindet.

Universität Göttingen

Originalpublikation;

Anders, M. et al. Landscape characteristics influence pest control services in macadamia orchards and shape bird and bat assemblages. Agriculture, Ecosystems and Environment (2026). DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2026.110666

Wie Chromosomen ihren Partner finden

Mon, 24 Aug 2026 11:56:13 +0200

Die Körperzellen von Menschen und Tieren haben einen doppelten Chromosomensatz. Die eine Hälfte des Erbguts stammt von der Mutter, die andere vom Vater. Bei der Bildung von Samen- oder Eizellen muss dieser doppelte Chromosomensatz zu einem einfachen halbiert werden. Das geschieht in der sogenannten Reifeteilung. Dabei entstehen aus einer Zelle mit doppeltem Chromosomensatz Tochterzellen mit einfachem Chromosomensatz. Diese Halbierung ist nötig, weil bei der Befruchtung zwei Keimzellen und damit ihr Erbgut miteinander verschmelzen. Danach liegt wieder ein doppelter Chromosomensatz vor. Würde das nicht geschehen, dann würde sich die Chromosomenzahl bei der Verschmelzung der Keimzellen von einer Generation zur nächsten verdoppeln.

Damit die Chromosomen bei der Reifeteilung (Meiose) gleichmäßig verteilt werden können, müssen sich die mütterlichen und väterlichen Versionen desselben Chromosoms in einer Zelle finden und vorübergehend zusammenschließen. Das ist im riesigen Durcheinander des Zellkerns keine leichte Aufgabe. Fehlpaarungen gilt es in der Findungsphase tunlichst zu vermeiden, um zu verhindern, dass Chromosomen nicht korrekt verteilt werden.

Wie aber finden sich die passenden Chromosomenpaare? ETH-Forschende um Madhav Jagannathan, Professor am Institut für Biochemie, und seine Doktorandin Lena Skrutl haben am Beispiel der Eizellenbildung bei weiblichen Taufliegen (Drosophila) nun untersucht, wie diese Partnervermittlung im Zellkern läuft – und Überraschendes herausgefunden.

Doch kein genetischer Müll

Seit längerem ist Wissenschaftler:innen bekannt, dass bei Tieren lange Abschnitte des Genoms aus sich wiederholenden DNA-Sequenzen bestehen. Expert:innen bezeichneten die Wiederholungen als Satelliten-DNA und betrachteten sie als nutzlose Junk-DNA, da sie keine Baupläne für Proteine darstellt. Auch in der Meiose schien die Satelliten-DNA keine Rolle zu spielen. Selbst wenn Forschende diese sich wiederholenden Sequenzen von nur einem Chromosom entfernten, lief die Chromosomenpaarung fehlerfrei weiter.

In der Fachzeitschrift Nature Communications [DOI-LINK] zeigten nun die ETH-Forschenden vor Kurzem, dass einzigartige Satelliten-DNA-Muster auf jedem einzelnen Chromosomenpaar wie ein Strichcode auf einem Produkt im Supermarkt helfen, dass sich die passenden Chromosomen finden.

Junk-DNA wird zum Kuppler

Die ETH-Forschenden um Jagannathan argumentieren, dass es nicht ausreicht, die Satelliten-DNA nur bei einem Chromosom zu entfernen. Wenn nur ein Strichcode zerstört wird, können sich alle anderen Chromosomenpaare bilden, die über intakte Satelliten-DNA-Strichcodes verfügen. Letztlich bleibt nur noch das Chromosomenpaar übrig, dessen Barcode die Forschenden entfernten. Sie finden sich wie die letzten zwei verdeckten Karten beim Memory-Spiel. Die ETH-Forschenden entfernten daher den Satelliten-DNA-Strichcode bei zwei unterschiedlichen Chromosomen. Dadurch gab es zwei Paare ohne Orientierungshilfe. Und tatsächlich: Ohne ihren Strichcode ging die Partnerwahl schief. Die Chromosomen dockten häufig an falsche Partner an. «Das zeigte uns, dass die Satelliten-DNA wie eine Erkennungshilfe funktioniert und dafür sorgt, dass sich die jeweils zusammengehörenden Chromosomen zuverlässig finden», sagt Lena Skrutl, die Erstautorin der Studie.

Leimähnliches Protein verbindet passende Chromosomen

Sich zu erkennen, ist jedoch nicht genug. Die Forschenden entdeckten weiter, dass es bei der Chromosomenpaarung auch einen molekularen Klebstoff braucht, der die beiden Partner richtig miteinander verheiratet. Diese Rolle spielt ein Protein namens D1. Es erkennt die passenden Strichcodes auf den zusammengehörenden Chromosomen, dockt an und verklebt die beiden miteinander. Wird jedoch das Erkennungsmuster von einem der beiden Chromosomen verändert, etwa indem ein Teil des Barcodes gelöscht oder sich durch natürliche Mutationen verändert, verklebt das Protein D1 zwei Chromosomen miteinander, die nicht zusammengehören. Die Paarung geht dann schief.

«Unsere Forschung beantwortet die Frage, wie sich die Chromosomenpaare bei der Taufliege Drosophila erkennen, damit die Meiose korrekt abläuft», sagt ETH-Professor Jagannathan. Ob dieser Mechanismus universell und zum Beispiel auch beim Menschen eine Rolle spielt, ist noch nicht erforscht.

«Wir haben reine Grundlagenforschung am Modellorganismus Drosophila gemacht, halten es aber für möglich, dass dieser Paarungsmechanismus auch bei anderen Arten vorkommt.» Jagannathan ist aber jetzt schon klar geworden: «Der Begriff ‹Junk-DNA› ist nicht länger haltbar. Wir zeigen eindeutig, dass der vermeintliche Müll eine wichtige Funktion während der Meiose bei der Taufliege hat», betont er.

Mögliche Rolle bei Artbildung

Die neuen Erkenntnisse bieten zudem eine Erklärung, wie neue Arten entstehen. Satelliten-DNA verändert sich sehr viel rascher als das übrige Genom. Solange die Individuen einer Art miteinander Nachkommen erzeugen, bleiben die Satelliten-DNA-Strichcodes durch die ständige Durchmischung des Genmaterials bei allen ähnlich. Individuen mit zu stark abweichenden Erkennungsmustern erleiden während der Meiose Defekte und können sich nicht fortpflanzen.

Geografische Trennung begünstigt Artbildung

Wird eine Population einer Tierart jedoch räumlich getrennt, zum Beispiel weil über Jahrmillionen ein Gebirge entsteht, entwickelt sich die Satelliten-DNA in beiden Gruppen unabhängig voneinander. Treffen die beiden Gruppen nach langer Zeit wieder aufeinander, passen die Erkennungsmuster der Chromosomen nicht mehr zusammen. Die Folge: Die Tiere können sich nicht mehr fortpflanzen. Aus einer Art sind zwei geworden. «Untersuchungen an Kreuzungen zwischen Drosophila melanogaster und ihrer Verwandten Drosophila simulans stimmen mit dieser Idee überein», sagt Jagannathan. Die Trennung der Arten liegt zwei bis drei Millionen Jahre zurück. Die Strichcodes ihrer Chromosomen unterscheiden sich heute so stark, dass bei Mischlingen während der Meiose massive Paarungsdefekte der Chromosomen auftreten.

ETH Zürich

Originalpublikation:

Skrutl, L., Chavan, A., Sintsova, A. et al. Meiotic pairing through barcode-like satellite DNA repeats. Nat Commun 17, 7633 (2026). doi.org/10.1038/s41467-026-74398-x

Welche Wildbiene ist das? Identifikations-App mit neuen Funktionen

Mon, 24 Aug 2026 11:48:53 +0200

Rund 600 Wildbienenarten gibt es in Deutschland. Nun können 300 davon mittels der Bestimmungs-App „Wildbienen Id BienABest“ identifiziert werden. Außerdem bietet die Smartphone-Anwendung, die mithilfe der Universität Ulm entwickelt worden ist, weitere Funktionen wie Bestimmungsmerkmale zur Lebendbestimmung und natürlich hochauflösende Fotos. Und eine Web-basierte Version existiert ebenfalls seit Kurzem.

„Wildbienen Id BienABest“ entstand bereits 2021 innerhalb des Verbundprojekts „BienABest“ des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI e.V.) und dem Institut für Evolutionsökologie und Naturschutzgenomik der Universität Ulm zur Förderung von Wildbienen und deren Bestäubungsleistung. Anfangs konnten damit rund einhundert der häufigsten und auffälligsten Wildbienen in Deutschland identifiziert werden. Die App ist so konzipiert, dass sie interessierte Laien für die Vielfalt der in Deutschland vorkommenden Wildbienen begeistert, aber auch für Wildbienen-Expertinnen und -Experten eine wertvolle Bestimmungshilfe ist. Die Smartphone-App, wie auch die neue PC-Version, zeichnet sich durch eine einfache Handhabung und den verständlichen Aufbau aus.

In der neuen Version wurden detailreiche Fotos des Wildbienenexperten Hans Schwenninger zu 200 weiteren Arten eingepflegt. Die sogenannte Stackingaufnahmen lassen alle wichtigen Bestimmungsmerkmale wie Körperform, Farbe des Hinterleibs und Behaarung der Biene gut erkennen. Die Fotos ermöglichen es, die beobachteten Tiere zu vergleichen und so zur richtigen Art und deren Beschreibung zu kommen. Zusätzlich hat Erwin Scheuchl, Autor von Bestimmungsliteratur zu Wildbienen, mehrere Bestimmungsschlüssel entwickelt. „Wer in die Wildbienenbestimmung einsteigt, beschäftigt sich zuerst mit der Bestimmung der Bienengattung, die nahverwandte Arten gruppiert. Experten können aber auch direkt in die Artbestimmung innerhalb einer Bienengattung einsteigen“, so Dr. Hannah Burger, wissenschaftliche Mitarbeiterin und Projektkoordinatorin bei BienABest. Die App enthält Fotos und Begleittexte zu den einzelnen Arten sowie Verbreitungskarten. Über die Vergleichsfunktion können mehrere Arten miteinander verglichen werden.

Ein besonderer Vorteil der mobilen Smartphone-Version: die Bienen können lebend gleich vor Ort identifiziert und klassifiziert werden, um so die Bestände zu schonen. „Die neue Version mit 300 Arten bildet eine wichtige Grundlage bei der Ausbildung von Wildbienenexperten und -expertinnen. Der Bestimmungsschlüssel ist jetzt noch intuitiver“, betont Professor Manfred Ayasse, der das Gesamtprojekt BienABest wissenschaftlich verantwortet.

Die App „Wildbienen Id BienABest“, die in Zusammenarbeit mit der Firma Sunbird Images entwickelt wurde, kann kostenlos im Google Play Store und im Apple App Store heruntergeladen werden. In der Basisversion enthält die App einhundert der häufigsten und auffälligsten Wildbienen in Deutschland und zusätzlich die Honigbiene. Ein In-App-Kauf erlaubt die Erweiterung auf 300 Arten und die Nutzung des Gattungsbestimmungsschlüssels. Die PC-Version ist nach Registrierung frei zugänglich.

Über BienABest:
Entwickelt wurde die App innerhalb des Verbundprojekts „BienABest – Standardisierte Erfassung von Wildbienen zur Evaluierung des Bestäuberpotenzials in der Agrarlandschaft“ des VDI und der Uni Ulm; finanziert durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz sowie das Bundesamt für Naturschutz. Das mehrjährige Forschungsprojekt (2017 – 2023) hatte zum Ziel, den Rückgang der Wildbienen in Deutschland zu stoppen und den Nutzen der Bestäuber für Mensch und Natur aufzuzeigen. Fast 80 Prozent der heimischen Wild- und Nutzpflanzen sind auf die Bestäubung durch Insekten – darunter Wildbienen – angewiesen. Dennoch steht knapp die Hälfte der Wildbienenarten in Deutschland auf der „Roten Liste“. Im Projekt wurden auch mit der App Wildbienen-Expert*innen ausgebildet. Außerdem sind Wildbienenweiden und Nistgelegenheiten geschaffen worden, deren Erfolg in einem groß angelegten Monitoring untersucht sowie Fördermaßnahmen optimiert worden sind, um so die Bestände gefährdeter und rückläufiger Wildbienenarten langfristig zu sichern.

Links zum Download im Google Play Store und im Apple App Store:
App "Wildbienen Id BienABest" zur Bestimmung von Wildbienen für iOS-Geräte im App Store

App "Wildbienen Id BienABest" zur Bestimmung von Wildbienen für Android im Google Play Store

Universität Ulm

Präzise Arbeitsteilung im Miniformat – Forschende entschlüsseln den Stoffwechsel von Meeresplankton

Mon, 24 Aug 2026 10:29:23 +0200

Collodaria sind einzellige Meeresorganismen. Einige Arten bilden große Kolonien in den sonnenbeschienenen oberen Schichten des Ozeans. Innerhalb dieser Kolonien beherbergen sie Hunderte bis Tausende mikroskopisch kleiner Algen. Diese enge biologische Verbindung, die als „Holobiont” bezeichnet wird, funktioniert wie eine perfekt aufeinander abgestimmte Wohngemeinschaft. Die Studie zeigt, dass die Algen durch Photosynthese die Energieversorgung mit Zuckern sichern. Im Gegenzug bieten die Collodaria ihren mikroskopischen Mitbewohnern Schutz und nehmen für sie essenzielle Nährstoffe direkt aus dem Meerwasser auf. Beide Partner profitieren vom Zusammenleben.

Bislang gingen die wissenschaftlichen Hypothesen darüber, wie die Algen die Collodaria unterstützen, weit auseinander. Da Collodaria äußerst empfindliche Organismen sind und derzeit nicht in Laborkulturen gehalten werden können, musste das Jenaer Forschungsteam einen innovativen feldbasierten Ansatz wählen, um die zugrunde liegenden Prozesse aufzuklären.

Probenentnahme im offenen Ozean

Die Erstautorin Dr. Vera Nikitashina und Dr. Georg Pohnert, Professor für Analytische Chemie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena, sammelten frische Kolonien direkt im offenen Ozean und nutzten stabile Isotopenmarkierungen, um den exakten Stoffaustausch zwischen Wirt und Algen sichtbar zu machen. Diese Methode ermöglicht es, den Einbau der zugeführten markierten Verbindungen in weitere Stoffwechselprodukte zu verfolgen und dadurch sichtbar zu machen, welche Stoffwechselwege aktiv sind. Die Markierungsexperimente wurden vor Ort im Mittelmeer durchgeführt, während die detaillierten chemischen Analysen später im Labor in Jena erfolgten.

„Es war faszinierend zu sehen, wie präzise diese biologische Partnerschaft organisiert ist”, sagt Georg Pohnert. „In diesen Regionen der Ozeane sind Nährstoffe äußerst knapp. Für Organismen, die keine Photosynthese betreiben, ist das Überleben sehr schwierig. Dennoch sind Collodaria in diesen Regionen außerordentlich häufig. Jetzt verstehen wir, wie sie die begrenzte Nährstoffversorgung überwinden – sie verlassen sich auf ihre mikroskopischen photosynthetischen Partner.”

„Zum ersten Mal konnten wir die chemische Natur der zwischen den Partnern ausgetauschten Verbindungen identifizieren”, ergänzt er. „Die Algen liefern durch Photosynthese erzeugte Zucker, während der Wirt schützende Verbindungen aus dem umgebenden Wasser aufnimmt. Diese hocheffiziente Arbeitsteilung im Mikromaßstab ist der Schlüssel dafür, dass diese Organismen selbst in den nährstoffärmsten Regionen der Ozeane gedeihen können.”

Wichtiger Baustein für moderne Klimaforschung

Die Entdeckung liefert einen wichtigen Baustein für die moderne Klimaforschung und hat weitreichende Bedeutung für das globale Umweltmanagement und den Umweltschutz. Da diese winzigen Organismen weltweit verbreitet sind und eine zentrale Rolle in globalen biogeochemischen Kreisläufen spielen, ermöglichen die neuen Daten deutlich präzisere Vorhersagen darüber, wie marines Plankton auf den Klimawandel reagiert.

„Unsere Ergebnisse verfeinern die Sichtweise auf marine Nahrungsnetze grundlegend”, betont Vera Nikitashina. „Mit diesem Wissen können wir ökologische Modelle zur marinen Produktivität und Kohlenstoffspeicherung erheblich verbessern. Dadurch lassen sich die direkten Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf marine Ökosysteme künftig besser verstehen und vorhersagen.”

Universität Jena

Originalpublikation:

Nikitashina, V. and Pohnert, G., Metabolic partitioning between photosynthesis and osmotrophy in Collodaria photosymbiotic holobionts, Nat Commun (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-76549-6

Kiefer von Seehunden schon kurz nach der Geburt voll funktionsfähig

Mon, 24 Aug 2026 10:24:24 +0200

Vor rund 25 Millionen Jahren haben atlantische Seehunde den Lebensraum Ozean erobert: Sie stammen ursprünglich von Landsäugetieren ab, vermutlich von einem marderartigen Vorfahren. Daher haben sie keine Kiemen, sondern Lungen, und verbringen einen Teil ihres Lebens auf Sandbänken oder Küstenstreifen. Gleichzeitig sind sie ausgezeichnete Schwimmer und jagen ausschließlich im Meer.

Ihr Lebensraum erfordert, dass sie frühzeitig selbstständig werden. So können sie direkt nach der Geburt schwimmen und tauchen. Die Jungtiere werden zwar einige Wochen von der Mutter gesäugt, sie nehmen aber zusätzlich sehr schnell feste Nahrung wie kleine Fische oder Krebse zu sich. „Bei den meisten landlebenden Raubtieren ist das anders“, betont Prof. Dr. Christine Böhmer (Arbeitsgruppe Zoologie und Funktionsmorphologie der Vertebraten) vom Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). „Bei ihnen erfolgt irgendwann ein relativ scharfer Wechsel von flüssiger zu fester Nahrung.“

152 Skelette exakt vermessen

Dieser Wechsel geht in der Regel mit einer abrupten Erhöhung der Beißkraft einher - schließlich müssen die Jungtiere ihre Beute nun packen und zerkleinern. „Wir haben die Hypothese aufgestellt, dass das bei atlantischen Seehunden anders sein müsste“, sagt Böhmer. „Bislang gab es aber nicht genügend Daten, um diese Frage zu beantworten.“
Zusammen mit ihren Studierenden Elisabeth Steinbach und Julia Schaar hat sie diese Wissenslücke nun geschlossen. „Hierfür haben wir 152 Seehund-Skelette, die alle von der Nordseeküste Schleswig-Holsteins stammen, exakt vermessen, jeweils zur Hälfte männliche und weibliche Individuen“, erklärt die Zoologin. „Unser Augenmerk lag dabei besonders auf den Kieferknochen der Tiere.“

Die Arbeitsgruppe konnte so nachweisen, dass der Kauapparat der Tiere in den ersten Lebensjahren rasch wächst. Die biomechanischen Analysen zeigen jedoch, dass sich die Beißkraft in dieser Zeit nur unwesentlich vergrößert. Die Kiefer sind also bereits kurz nach der Geburt ähnlich funktionsfähig wie bei ausgewachsenen Individuen. Das liegt auch daran, dass Seehunde keine besonders große Beißkraft benötigen. Zudem fehlen ihnen die für Landraubtiere typischen Reißzähne. Sie kauen ihre Nahrung nicht - dazu sind ihre Backenzähne strukturell kaum in der Lage. Stattdessen packen sie ihre Beute und schlucken sie dann in Gänze hinunter. „Sie sind sogar dazu in der Lage, einen Sog zu erzeugen, mit dem sie kleine Fische und Krebse in ihr Maul saugen“, sagt Böhmer.

Kiefer weiblicher Tiere wächst schneller, aber nicht so lange

Die Analyse ergab zudem, dass der Kiefer bei weiblichen Tieren schneller wächst als bei männlichen. Dafür endet das Wachstum aber früher. Das dürfte damit zu tun haben, dass Weibchen bereits mit vier Jahren ihre Geschlechtsreife erlangen. Da Schwangerschaften und Geburten viel Energie und Nährstoffe verbrauchen, stagniert ihr Wachstum. Männchen erreichen dagegen erst mit sieben bis neun Jahren ihre Maximalgröße. So lange wächst auch ihr Kiefer noch weiter.

Es ist das erste Mal, dass das Wachstum des Kauapparates bei atlantischen Seehunden im Detail dokumentiert wurde. Die Ergebnisse erlauben es nun, Totfunde auf Abweichungen von der Norm zu untersuchen. Diese können zum Beispiel aufgrund von Krankheiten auftreten, aber auch, wenn sich die ökologische Nische der Seehunde ändert - etwa aufgrund des Klimawandels.

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Originalpublikation:

Steinbach, E., Schaar, J., & Böhmer, C. (2026). Postnatal craniomandibular growth in Harbor seals (Phoca vitulina vitulina). The Anatomical Record, ar.70296. https://doi.org/10.1002/ar.70296

Der lebende Sand: Mit Biopolymeren zu stabileren Böden

Fri, 21 Aug 2026 12:15:22 +0200

Übermässige Landnutzung, Abholzung und der Klimawandel führen zu vermehrter Wüstenbildung in zahlreichen Regionen der Welt. Einmal begonnen, löst der Prozess oft eine Kettenreaktion aus: Durch den Verlust der Nährstoffe im Boden wird die Vegetation immer spärlicher, was die Erde vermehrt der Erosion durch Wind und Wasser aussetzt.

Aus einer Wüste wieder fruchtbaren Boden zu machen, benötigt enorm viel Ressourcen – insbesondere auch Wasser, das gerade in Wüstenregionen ein kostbares Gut ist. Forschende der Empa und der «Khalifa University of Science and Technology» in Abu Dhabi haben nun einen neuartigen ersten Schritt untersucht, mit dem die weitere Bodenverbesserung in Sandwüsten vereinfacht werden könnte: Sie haben dem Sand Leben eingehaucht.

Sand ist ein besonders fordernder Bodengrund für die Landwirtschaft. Er enthält keine organischen Nährstoffe, die Mikroorganismen oder Pflanzen eine Lebensgrundlage bieten könnten. Sandkörner halten nicht zusammen, was sandhaltige Böden besonders anfällig auf Erosion macht. Und Sand lässt Wasser schnell durchsickern, wodurch der Bedarf an Bewässerung sehr hoch ist.

Die Forschenden aus dem Empa-Labor «Cellulose and Wood Materials», gemeinsam mit ihren Kolleginnen und Kollegen in Abu Dhabi, begegneten all diesen Herausforderungen auf einen Schlag. Sie versetzen den Sand mit bestimmten Bakterien und Pilzen, die Netzwerkstrukturen zwischen den Sandkörnern bilden und ihnen so mehr Zusammenhalt verleihen. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift «Carbohydrate Polymers» veröffentlicht.

Biopolymere als natürliches Bindemittel

Die Grundlage dieser mikrobiellen Netzwerke bilden sogenannte Biopolymere: natürliche Moleküle, die aus langen Ketten bestehen – ähnlich wie unsere Kunststoffe. Die Mikroorganismen bilden lange Biopolymer-Fasern, die den Sand durchziehen. «Es entsteht eine Art natürlicher Verbundwerkstoff», sagt Gustav Nyström, Leiter des «Cellulose and Wood Materials»-Labors und Co-Autor der Studie.

Um ihren Ansatz zu testen, versetzten die Forschenden Sandproben aus Abu Dhabi mit unterschiedlichen Mikroorganismen in einer Nährlösung und kontrollierten danach ihre mechanische Widerstandsfähigkeit und ihre Wasserdurchlässigkeit. Das Resultat: Insbesondere die mit Bakterien versetzten Proben waren deutlich robuster als reiner Sand, und ließen das Wasser bis zu sechsmal langsamer durchsickern.

Neben den Versuchen, bei denen die Mikroben direkt in den Sandproben ihr Werk verrichteten, verfolgten die Forschenden noch einen zweiten Ansatz. Dabei ließen sie die Mikroorganismen – in diesem Fall Bakterien, die Nanocellulose produzieren – sogenannte Geotextilien herstellen. Die Bakterien produzierten im Labor Matten aus Cellulose, die die Forschenden daraufhin mit dem Sand zu Schichtstrukturen zusammenfügten. Der arbeitsintensivere Prozess lieferte die besten Ergebnisse in Bezug auf Stabilität und Wasserdurchlässigkeit. Letztere war bei den geschichteten Proben gar um das 28-fache verlangsamt.

Ausgangspunkt für Wachstum

Allzu stabil ist Sand auch mit Biopolymeren nicht – das muss er aber auch nicht sein. «Der Ansatz ermöglicht uns, erste organische Materie und Wasser in den Sand zu bringen und ihn etwas zu stabilisieren», sagt Nyström. «Im Idealfall ermöglicht das, das Wachstum weiterer Mikroorganismen und Pflanzen und startet so den Prozess, bei dem der Boden stabiler und fruchtbarer wird.» Blaise Tardy, Professor an der «Khalifa University» und Co-Autor der Studie, ergänzt: «Der Einsatz solcher Mikroorganismen ist keine Science Fiction: Die Wüste ist hier, und die Nährstoffe sind in den Vereinigten Arabischen Emiraten leicht verfügbar, zum Beispiel Zucker aus Lebensmittelabfällen und komplexe Nährstoffe aus grünen Siedlungsabfällen.»

Die Sandversuche im Labor waren nur der erste Schritt, ermahnen die Forscher. Nun gilt es, die Biopolymere in kontrollierten Feldstudien oder in Gewächshäusern einzusetzen, um zu sehen, welchen Einfluss sie auf das Wachstum von Pflanzen haben und wie gross das Potenzial der Technologie für die Landwirtschaft ist. Diese Aufgabe überlassen die Materialwissenschaftler und -wissenschaftlerinnen der Empa anderen Forschenden aus einschlägigen Fachgebieten.

Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Originalpublikation:

SM Vakeri, A Sinha, LG Greca, MH Salim, G Mabrook, Z Ziyan, MHA Dali, FA AlMarzooqi, S Mettu, G Nyström, BL Tardy: Living sand: Microbial nanocellulose and chitin-rich mycelia enhance granular material properties; Carbohydrate Polymers (2025); doi: 10.1016/j.carbpol.2025.124361

Nicht bremsen, sondern beschleunigen: Neuer Ansatz in der Krebsforschung

Fri, 21 Aug 2026 09:58:42 +0200

Perspektivwechsel

Die Überraschung: Bislang suchten Forschende weltweit vor allem nach Wirkstoffen, die für Krebs verantwortliche PRMT-Enzyme hemmen. Die Ergebnisse der Marburger Teams um Prof. Dr. Uta-Maria Bauer vom Institut für Molekularbiologie und Tumorforschung, Prof. Dr. Wibke E. Diederich vom Institut für Medizinische Chemie und Prof. Dr. Peter Kolb vom Institut für Pharmazeutische Chemie zeigen einen anderen Weg, dass genau das Gegenteil – die Aktivierung statt der Hemmung – für bestimmte Krebsarten und Patient*innen funktionieren könnte. Mit TR-07 gelang die Entwicklung des ersten, selektiven Aktivators für PRMT1 – einer Arginin-Methyltransferase, die zum Beispiel bei Bauchspeicheldrüsenkrebs das Absterben von Tumorzellen unterstützen kann.

Durchbruch durch enge Kooperation und einen glücklichen Zufall

Hinter dem Erfolg steckt eine enge Zusammenarbeit verschiedener Fachrichtungen an der Universität Marburg und die Bereitschaft, auch unerwartete Ergebnisse genau zu untersuchen. Ausgangspunkt waren frühere Befunde der Arbeitsgruppe von Prof. Bauer zur Rolle verschiedener PRMT-Familienmitglieder im Tumorgeschehen, unter anderem zum PRMT1-Enzym, das bei Bauchspeicheldrüsenkrebs als Tumorsuppressor wirken kann. Mithilfe computergestützter Verfahren identifizierte die Arbeitsgruppe von Prof. Kolb neben einer Reihe unselektiver Inhibitoren zufälligerweise auch eine vielversprechende aktivierende Ausgangssubstanz. Diese überraschende Entdeckung wurde dann im Labor von Prof. Diederich aufgegriffen. Dr. Christian Iking synthetisierte das Molekül, erzeugte zahlreiche Varianten und trieb damit die chemische Weiterentwicklung maßgeblich voran. Untersuchungen im Labor von Prof. Bauer lieferten die entscheidenden Erkenntnisse zur Wirkung von TR-07 und seinen Derivaten. Dr. Sepideh Salehipour-Bavarsad gelang es gemeinsam mit Dr. Caroline Bouchard und Dr. Marion Meixner aufzuzeigen, wie diese neue Wirkstoffklasse die Enzymaktivität in vitro beeinflusst und welche biologischen Effekte daraus in Zellkulturen und im Tiermodell resultieren. Strukturbiologische Analysen der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Gert Bange halfen zu klären, wie und warum TR-07 das Enzym aktivieren könnte. Frau Salehipour-Bavarsad und Herr Iking teilen sich die Erstautorschaft dieser Studie. Dieses Kooperationsprojekt wurde maßgeblich von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen des SFB TRR81 „Chromatinveränderungen in der Differenzierung und Malignität“ und der KFO325 „Klinische Relevanz der Tumor-Stroma Wechselwirkungen im Pankreaskarzinom“ gefördert.

Weiter Weg von der Grundlagenforschung bis zur Therapie

Bis zu einem Medikament ist es noch ein weiter Weg. Zunächst wollen die Forschenden TR-07 weiter verbessern und prüfen, welche Krebsarten besonders von diesem Ansatz profitieren. Das Prinzip könnte künftig dazu beitragen, bestehende Chemotherapien durch eine gezielte Kombinationsbehandlung zu verstärken. Die Studie zeigt zugleich, welche Chancen entstehen, wenn an der Universität Marburg Pharmazie, Chemie und Krebsforschung eng zusammenarbeiten – von der computergestützten Suche nach einem Molekül bis zum Nachweis seiner Wirkung auf den Organismus.

Universität Marburg

Originalpublikation:

Sepideh Salehipour-Bavarsad, Christian Iking, Jonas Kammertöns, Caroline Bouchard, Marion Meixner, Michael Daude, Wieland Steinchen, Felix Terwesten, Johanna Senst, David Vonhören, Sinja Rakow, Anne Kagerhuber, Sona Martirosian, Katrin Roth, Daniel Hilger, Stefanie Dörr, Gina Bach, Van Tuan Trinh, Anett Hauser, Frank Abendroth, Olalla Vazquez, Gert Bange, Jörg Walter Bartsch, Detlef Klaus Bartsch, Peter Kolb, Wibke E. Diederich, Uta-Maria Bauer: Small-Molecule Activators of PRMT1: Discovery, SAR Analyses, and Proapoptotic Effects in Pancreatic Cancer Cells; Journal of Medicinal Chemistry (2026); DOI: 10.1021/acs.jmedchem.5c03281; https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.5c03281

Dynamik des isländischen Eisschildes veränderte Meerwasserchemie des Nordatlantiks

Fri, 21 Aug 2026 09:50:01 +0200

Wachstum und Rückgang des isländischen Eisschildes haben in den vergangenen 230.000 Jahren zu großen Veränderungen in der Meerwasserchemie des Nordatlantiks geführt, verursacht durch die Wechselwirkung von Vulkanismus und Eis auf Island. Das zeigen Wissenschaftler des Instituts für Umweltphysik an der Universität Heidelberg anhand von Sedimentkernen des nordöstlichen Atlantiks – des Rockall Plateau. Die Forscherinnen und Forscher analysierten die Isotopenzusammensetzung des Seltene-Erden-Elements Neodym in diesen Bohrproben: Danach schwankte das isotopische Signal im Zeitverlauf von glazialen und interglazialen Perioden erheblich und folgte dabei dem „Rhythmus“ der Eiszeiten, wie die Untersuchungen unter der Leitung von Prof. Dr. Norbert Frank zeigen.

Die Isotopenzusammensetzung von Neodym (Nd) im Meerwasser ist eines der am häufigsten verwendeten Instrumente, um zu rekonstruieren, wie sich die Ozeanzirkulation in der jüngeren geologischen Vergangenheit verändert hat. Das Verfahren beruht auf der zentralen Annahme, dass die chemischen „Fingerabdrücke“, die die Zusammensetzung der großen Wassermassen aufweisen, im Laufe der Zeit weitgehend konstant geblieben sind. Die Untersuchungen der Heidelberger Wissenschaftler deuten nun darauf hin, dass diese feste Isotopenzusammensetzung für den Nordatlantik während glazialer Perioden nicht mehr zutrifft. Ihre Analysen der Tiefseesedimente des Rockall Plateau zeigen, dass sich die Chemie des nordatlantischen Meerwassers wiederholt und erheblich geändert hat. Die Forscherinnen und Forscher führen diese Veränderungen auf vulkanisches Material von Island zurück.

Ihre Untersuchungen beziehen sich darauf, dass unterschiedliches kontinentales Gestein unterschiedliche isotopische Signaturen aufweist. Das Verhältnis der spezifischen Isotope 143Nd und 144Nd des im Meerwasser gelösten Neodym spiegelt dabei die Gesteine wider, aus denen das Seltene-Erden-Element herausgelöst wurde. Als der Eisschild auf Island während eines Glazials vorrückte und sich seinen Weg durch das isländische basaltische Grundgestein bahnte, produzierte er große Mengen an feinem, hochreaktivem Gesteinsmehl. Dieses Material wurde an den umgebenden nordatlantischen Ozean abgegeben, wo es Neodym mit einer deutlichen radiogenen Signatur – angereichert in 143Nd – auflöste und freisetzte. Die Analyse der Neodym-Isotope aus dem Sedimentkern ODP Site 982 des Rockall Plateau zeigt, dass die oberen Wassermassen des Nordatlantiks während der Eiszeitspitzen durchweg weitaus radiogener waren als in den warmen Zwischeneiszeiten und dass diese Schwankungen eng mit dem Volumen des isländischen Eisschildes korrelierten.

Die Heidelberger Wissenschaftler entwickelten ein sogenanntes Boxmodell, mit dem sie ihre Analysen der Sedimentproben aus der Tiefsee reproduzieren konnten. Danach waren die Veränderungen der Meerwasserchemie als Folge des vulkanischen Inputs nicht streng linear, sondern Reaktionen auf die Dynamik des Eises auf Island – sie erreichten während der Phasen rascher Vergletscherung ihre Höhepunkte. „Das isotopische Signal folgte dem Rhythmus der Eiszeiten fast Schritt für Schritt“, sagt Dr. Antao Xu. „Das weist darauf hin, dass die isländischen Eisschilde selbst die treibenden Kräfte dafür waren, dass die Meerwasserchemie des Nordatlantiks während der vergangenen 230.000 Jahre mehrfach umgestaltet wurde.“ Die Forschungsergebnisse zeigen außerdem, dass der Eisschild den Zufluss von Mikronährstoffen wie Eisen reguliert hat. Dies dürfte Auswirkungen auf das Leben im Meer und den Kohlenstoffkreislauf während der Eiszeiten gehabt haben, so Dr. Xu, der Mitglied der von Prof. Frank geleitete Arbeitsgruppe „Physik der Umweltarchive“ ist.

„Die Ergebnisse unserer Forschungsarbeiten unterstreichen, dass die Eisschildsysteme in hohen Breitengraden bei der Regulierung der Ozeanchemie eine entscheidende Rolle spielen“, betont Prof. Frank. Diese Erkenntnisse haben nach den Worten des Wissenschaftlers weitreichende Auswirkungen. „Sie mahnen zur Vorsicht bei der Annahme, dass feste isotopische Fingerabdrücke existieren, die zur Rekonstruktion der vergangenen Ozeanzirkulation eingesetzt werden können. Zudem decken sie einen bislang unterschätzten Zusammenhang zwischen der Kryosphäre, der kontinentalen Verwitterung und der Chemie des Ozeans auf.“

Die aktuellen Untersuchungen waren Teil eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekts zu der Frage, wie sich die Ozeanzirkulation und die geochemischen Kreisläufe im Verlauf der großen Klimawandelphasen der Vergangenheit entwickelt haben. Die Forschung stützt sich auf Sedimentkerne aus einer Expedition des Ocean Drilling Program (ODP) / International Ocean Discovery Program (IODP), die vom IODP Bremen Core Repository am MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen zur Verfügung gestellt wurden.

Universität Heidelberg

Originalpublikation:

A. Xu, K. Just, A. M. Piotrowski, J. Stohl, N. Frank: Ice-sheet dynamics drive glacial-interglacial shifts in North Atlantic seawater neodymium isotopes. Science Advances (19 August 2026), DOI: 10.1126/sciadv.aeg5747