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Mehr Eisberge in der Arktis

Thu, 11 Jun 2026 10:43:51 +0200

Die meisten Eisberge in der Arktis tragen Spuren ihrer Herkunft in sich: Beim Kalben großer Gletscher werden nicht nur gewaltige Eisblöcke freigesetzt, sondern auch Geröll und Sedimente, die über Jahre im Eis mitgeführt wurden. So gelangen Steine in die Eisberge – sichtbar als dunkle Flecken und Adern an der Oberfläche und an den Flanken.

Doch was Forschende im Jahr 2021 auf mehreren Eisbergen in der Framstraße sahen, überraschte selbst erfahrene Expeditionsteilnehmende. Dr. Melanie Bergmann, Biologin am Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), erblickte die Eisberge aus einem Helikopter des Forschungseisbrechers Polarstern: „Einige der Eisberge trugen ungewöhnlich große Mengen an Geröll und sahen von oben fast schwarz aus.“ Um diesem ungewöhnlichen Befund nachzugehen, dokumentierte das Expeditionsteam die Gesteinsverteilung und entnahm Material. Melanie Bergmann berichtet: „Uns wurde sofort klar: Hier treiben tonnenweise Gestein durch den Arktischen Ozean, hunderte Kilometer entfernt von jedem Gletscher.“

Hinweise zur Herkunft der Eisberge fanden die Forschenden rund 2500 Meter tiefer, auf Bildern aus dem Langzeit-Observatorium „AWI-Hausgarten“: Auf dem Tiefseeboden hatten die Steine, die beim Schmelzen aus den Eisbergen herabregnen, bereits eine deutliche Fährte hinterlassen. Dr. Kirstin Meyer-Kaiser, Wissenschaftlerin an der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) in den USA, hat die Tiefsee-Fotos aus der Region ausgewertet, die von Expeditionen vergangener Jahre stammen: „Wo zuvor nur vereinzelte Steine verschiedener Größen lagen, finden wir nun deutlich größere Ansammlungen, häufig in kleinen Gruppen. Und mit jedem neuen Stein entsteht am Meeresboden ein fester Siedlungsplatz. Dort können sich Schwämme, Anemonen und andere Tiere, die Hartsubstrate bevorzugen, niederlassen. Die Biodiversität in der Tiefsee nimmt dadurch also zu.“ Den Nachweis, dass die Steine am Meeresgrund tatsächlich von den Eisbergen stammen, erbrachte ein Vergleich der Beobachtungen vom Eisberg und der Tiefsee. Kirstin Meyer-Kaiser: „Die Steine zeigen eine klare Übereinstimmung in Größe und mineralogischer Zusammensetzung.“

Doch ist das ein regional begrenztes Phänomen oder eine Folge des Klimawandels, der die Gletscher immer schneller schmelzen lässt und das Eisbergvorkommen mitsamt seiner steinernen Fracht erhöht? Melanie Bergmann betont: „Solche Rätsel lassen sich nur interdisziplinär lösen. Deshalb haben wir Biologinnen und Biologen uns mit Fachleuten aus Glaziologie, Ozeanographie, Geologie, Tiefsee- und Atmosphärenforschung zusammengeschlossen und uns über Jahre hinweg immer wieder ausgetauscht.“

Dr. Thomas Krumpen, Meereisphysiker am AWI und zusammen mit Kirstin Meyer-Kaiser Hauptautor der Studie, beschreibt die zentrale Herausforderung: „Um den Nachweis zu erbringen, dass der Klimawandel den Prozess verstärkt, mussten wir zeigen, dass sich die Häufigkeit der Eisberge in der Region verändert hat.“ Das sei jedoch nicht trivial, „weil kleinere Eisberge und ihre Fragmente im Packeis kaum per Satellit zu erkennen sind. Darum konnte bisher niemand sagen, ob es heute mehr Eisberge gibt als früher.“

Um diese Lücke zu schließen, wertete das Team schließlich einen besonderen Schatz aus: die synoptischen Beobachtungen, die seit rund 40 Jahren von der Brücke der Polarstern durchgeführt werden. Neben vielen anderen Faktoren wird dort dokumentiert, ob und wie viele Eisberge in Schiffsnähe zu sehen sind. „Eigentlich ist dieser Datensatz ein Nebenprodukt der regulären Wetteraufzeichnungen, das sich für diese Frage jedoch als entscheidend erwies“, so Thomas Krumpen. Die Analyse zeigte deutlich: Seit den frühen 2000er-Jahren passieren immer mehr Eisberge die Framstraße und zunehmend auch in größeren Gruppen – ein Hinweis darauf, dass der Eintrag von Steinen einem systematischen, klimabedingten Muster folgt.

Doch woher kommen all diese Eisberge? Mithilfe eines satellitengestützten Verfahrens zur Rekonstruktion der Eisbewegung im Ozean konnten die Forschenden einen Teil der beobachteten Eisberge bis zu ihrem Ursprungsort zurückverfolgen: Viele stammen aus zwei großen Gletschern in Nordostgrönland sowie aus Teilen der russischen Arktis. Besonders die Gletscher in Nordostgrönland haben seit Beginn der 2000er-Jahre an Stabilität verloren und kalben heute deutlich schneller. Der zeitliche Verlauf dieser Destabilisierung stimmt eng mit dem beobachteten Anstieg der Häufigkeit von Eisbergen weiter südlich in der Framstraße überein und ist eine Folge der globalen Erwärmung. Inwieweit auch das schnell schmelzende arktische Meereis zu der Häufung beigetragen haben könnte, untersuchten die Forschenden mithilfe eines Meereis-Ozean-Modells. Die Simulationen zeigen, dass Eisberge in einem zunehmend dynamischen und rückläufigen Packeis rascher und effizienter Richtung Arktisausgang transportiert werden und insgesamt mehr Kontakt mit offenem Wasser haben, was wiederum ihr Schmelzen beschleunigt.

Die Ergebnisse unterstreichen, wie eng Prozesse an Land und in der Tiefsee miteinander verflochten sind – und wie sensibel und weitreichend dieses arktische Gefüge auf eine fortschreitende Erwärmung reagiert. Diese Erkenntnisse sind jedoch nicht nur für die Klima- und Biodiversitätsforschung relevant, sondern haben auch unmittelbare Bedeutung für maritime Sicherheit und Planung. „Eine zunehmende Eisbergpräsenz in bestimmten Regionen der Arktis birgt erhebliche Risiken, beispielsweise für Kreuzfahrt- und Frachtschiffe, die in immer größeren Zahlen im Eis oder in der Nähe der Eiskante unterwegs sind, ebenso wie Explorationsaktivitäten nach Öl und Gas“, sagt Thomas Krumpen. „Mit dem Vordringen der Fischerei in nördlichere Gefilde könnten neu abgelagerte Steine in flacheren Bereichen künftig auch für die Grundschleppnetzfischerei zum Risiko werden.“

Der wachsende Bedarf an verlässlichen Informationen zur Eis- und Eisbergverteilung hat am AWI bereits vor einigen Jahren zur Ausgründung der Firma Drift+Noise Polar Services geführt, die Schiffe in eisbedeckten Regionen mit entsprechenden Lageinformationen unterstützen. Die vorliegende Studie liefert nun eine wichtige wissenschaftliche Grundlage, um Eisberggefahren künftig besser einschätzen und Produkte zur Routenplanung im Eis weiterentwickeln zu können.

Alfred-Wegener-Institut

Originalpublikation:

Krumpen, T., Meyer-Kaiser, K.S., Wekerle, C. et al. Amplified Arctic iceberg traffic reshapes benthic biodiversity. Nature (2026). doi.org/10.1038/s41586-026-10630-4

Läuserückfallfieber: Wie der Erreger dem Immunsystem entkommt

Thu, 11 Jun 2026 10:27:06 +0200

Das Läuserückfallfieber wird durch das Spiralbakterium Borrelia recurrentis ausgelöst, das durch Körperläuse (nicht Kopfläuse) übertragen wird. Erstmals wurde die Erkrankung von Hippokrates (460-370 v. Chr.) erwähnt. Erste Symptome der Infektion sind hohes Fieber über mehrere Tage; danach schließt sich ein fieberfreies Intervall an. In der Regel folgen mehrere (rezidivierende) Fieberepisoden aufeinander. Die Erkrankung kann antibiotisch behandelt werden. Unbehandelt verlaufen Infektion mit Borrelia recurrentis jedoch in bis zu 20 Prozent der Fälle tödlich – vor allem in Regionen der Welt, wo eine flächendeckende medizinische Versorgung nicht gewährleistet ist.

Denn das Läuserückfallfieber zählt zu den armutsassoziierten und vernachlässigten Erkrankungen, den sogenannten „Poverty-Related Neglected Diseases“. Im vergangenen Jahrhundert gab es noch große, epidemische Ausbrüche in Europa. Aktuell sind afrikanische Länder um das Horn von Afrika von vereinzelten Ausbrüchen betroffen: Eritrea, Äthiopien, Somalia und Süd-Sudan. In Europa kommen vereinzelten Studien zufolge mit Borrelien infizierte Körperläuse nicht vor. Diese Infektionserkrankung erlangte jedoch größere Aufmerksamkeit im Jahr 2015, als das Läuserückfallfieber in verschiedenen europäischen Ländern vermehrt bei Flüchtlingen diagnostiziert wurde.

Chi-Proteine sichern Überleben des Erregers

Ein Forschungsteam um Prof. Peter Kraiczy, Leiter der Arbeitsgruppe „Borrelien“ am Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene der Universitätsmedizin Frankfurt und der Goethe-Universität, gemeinsam mit Wissenschaftler*innen der Justus-Liebig-Universität Gießen hat jetzt fünf einander ähnliche Proteine identifiziert und charakterisiert, die für das Überleben von Borrelia recurrentis im menschlichen Körper entscheidend sind. Die sogenannten Chi-Proteine stammen offenbar von einem gemeinsamen Vorläufer ab und werden daher als homolog bezeichnet. Sie verhindern durch spezifische Bindung an Proteine im Blut, dass ein wichtiger Teil der angeborenen Immunabwehr aktiviert wird, das humane Komplementsystem. Damit verhindern die Chi-Proteine, dass das Komplementsystem die eindringenden Bakterien markiert und abtötet.

Zusätzlich können die Chi-Proteine die im Blut vorhandene Enzymvorstufe Plasminogen binden und zu aktivem Plasmin spalten. Kraiczy erklärt: „Von anderen Erregern wissen wir, dass sie das körpereigene Plasmin dazu verwenden, um in Gewebe einzudringen. Zusammen mit der Fähigkeit der Chi-Proteine, das Komplementsystem zu blockieren, verschafft sich Borrelia recurrentis viele Vorteile, um nach dem Eindringen in den menschlichen Körper zu überleben und sich auszubreiten.“

Diagnostische Tests entwickelt

Auf Basis dieser Erkenntnisse haben die Forschenden um Kraiczy bereits diagnostische Tests entwickelt, auch für die Entwicklung von Impfstoffen kämen diese Proteine potenziell in Frage. Kraiczy: „Fieber unklarer Genese tritt ja bei vielen Infektionskrankheiten auf, so dass Erreger-spezifische, Tests es ermöglichen, rasch eine passende Antibiose gegen den Erreger einzuleiten. Hier sind wir aktuell schon sehr weit vorangeschritten und führen derzeit Studien in Kenia und Nigeria mit in unserem Labor entwickelten, serologischen Tests durch.“ Impfstoffe könnten wichtig sein, um für größere Epidemien gewappnet zu sein, so der Mikrobiologe. „Obwohl europäische Körperläuse derzeit den Erreger noch nicht in sich tragen, müssen wir davon ausgehen, dass infolge zukünftiger Unruhen und Krisen erneut erkrankte Menschen nach Europa gelangen und infizierte Körperläuse einschleppen, die dann hier zu Krankheitsausbrüchen führen können“, erläutert Kraiczy.

Universitätsmedizin Frankfurt und Goethe-Universität Frankfurt

Originalpublikation:

Florian Röttgerding, Flavia Reyer, Eva Gerlach, Martin Amborn, Nadine Duschek, Tilman G. Schultze, Volker Fingerle, Chris M. Roome, Michaela Stumpf, Katja Becker, Stefan Rahlfs, Jude M. Przyborski, Peter Kraiczy, Karin Fritz-Wolf: Complement inhibition by a unique cluster of immunomodulatory outer surface proteins of Borrelia recurrentis. Nature Communications (2026) https://doi.org/10.1038/s41467-026-72359-y

Manakins: Die evolutionären Ursprünge ihrer beeindruckenden Tänze

Thu, 11 Jun 2026 10:12:59 +0200

Nur wenige Tiere setzen sich so in Szene wie die Manakins. In den Regenwäldern Mittel- und Südamerikas versammeln sich die Männchen dieser kleinen tropischen Vögel mit ihrem auffallend bunten Gefieder oft an gemeinsamen Balzplätzen, sogenannten Leks. Dort räumen sie ihre Tanzflächen frei und verbringen den Großteil ihres Lebens damit rasante Rückwärtssaltos zu vollführen, rhythmisch mit den Flügeln zu schlagen und gemeinsam mit anderen Männchen choreografierte Tänze aufzuführen – alles, um eine Partnerin anzulocken. Hinter diesen scheinbar mühelosen Darbietungen steckt weit mehr, als man auf den ersten Blick erahnen mag: jahrelanges Training, Weibchen, die die Brut alleine großziehen, und, wie sich herausstellt, eine Ernährungsumstellung, die bereits bei ihren entfernten Vorfahren begann.

Es wird davon ausgegangen, dass der unerbittliche Wettbewerb um Partnerinnen über Millionen von Jahren hinweg das Gefieder und die Tänze der Manakins zu immer größeren Extremen getrieben hat. Die evolutionäre Kraft dahinter ist die sexuelle Selektion, welche auch für extravagante Merkmale wie den Pfauenschwanz und das Hirschgeweih verantwortlich ist. In der Regel wird nur eine kleine Anzahl der attraktivsten Männchen als Partner ausgewählt. Durch diese intensive Selektion seitens der Weibchen werden die bevorzugten Merkmale über Generationen hinweg noch weiter verstärkt.

Bei Manakins könnte auch die Ernährung eine Rolle bei der Entwicklung ihrer beeindruckenden Darbietungen spielen. Eine neue Studie in Current Biology hat nun einen Zusammenhang zwischen der Ernährung der Vögel und Veränderungen im Balzverhalten aufgedeckt. Geleitet wurde die Arbeit von Chris Balakrishnan (East Carolina University), Yasuka Toda (Institute of Science Tokyo und Meiji University) und Maude Baldwin (Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz) in Zusammenarbeit mit einem internationalen Team von fast sechzig Forschenden. Sie sequenzierten die Genome von Manakins, die sich auf Leks paaren, und detektierten genetische Fingerabdrücke, die sowohl auf eine starke sexuelle Selektion sowie auf Veränderungen im Geschmack und in der Verdauung hindeuten. Durch die Rekonstruktion von Ernährungsgewohnheiten sowie genomweite Untersuchungen und Laborexperimente untersuchten sie die zeitliche Reihenfolge dieser Veränderungen in der Evolutionsgeschichte der Vögel.

„Die Stärke der sexuellen Selektion variiert speziesübergreifend enorm, manchmal sogar zwischen nah verwandten Arten, und wir verstehen noch immer nicht ganz, warum“, sagt Christopher Balakrishnan, der die Genomanalyse leitete. „Wir wollten untersuchen, wie Manakins solch spektakuläre Balzrituale entwickelten – im Gegensatz zu ihren nahen Verwandten, die sich hauptsächlich von Insekten ernähren. Unser Hauptaugenmerk war zunächst nicht die Ernährung. Wir interessierten uns eher für die auffallenden Merkmale: die Muskeln, das Gefieder, die Tänze. Doch als wir das Erbgut der Manakins mit denen anderer Vögel verglichen, stachen die Gene für den Geschmackssinn und die Verdauung von Früchten hervor. Diese Veränderungen gehen weit zurück im Stammbaum der Vögel, lange bevor die aufwendigen Balzrituale und Verhaltensweisen zur Fortpflanzung entstanden sind.“

Zuerst Ernährungsumstellung, dann spektakuläre Balztänze

Männliche Manakins sind nicht nur Selbstdarsteller, sondern auch außergewöhnliche Athleten: Bei einigen Arten gehören die Flügelmuskeln zu den sich am schnellsten kontrahierenden in der Natur. Der Puls eines balzenden Männchens kann innerhalb von Sekunden von der Ruhephase fast bis ans Maximum ansteigen. Außerdem verbringen Männchen fast das ganze Jahr bis zu neunzig Prozent am Tag mit ihren Vorführungen. Das verbraucht viel Energie, und Manakins beziehen diese zum Großteil aus ihrer fruchtbasierten Ernährung. Doch das Fressen von Früchten ist für einen Vogel nicht ganz unkompliziert: Viele Pflanzen schützen ihre unreifen Früchte mit giftigen Bestandteilen, die schwer zur verdauen sind. Zudem können viele Vögel Süßes gar nicht schmecken, da sie den dafür notwendigen Rezeptor schon früh in ihrer Evolutionsgeschichte verloren haben.

Bemerkenswerterweise haben einige Vogelarten durch unabhängige evolutionäre Innovationen einen Weg gefunden, diese Probleme zu lösen. Frühere Studien unter der Leitung von Maude Baldwin und Yasuka Toda haben gezeigt, dass Kolibris, Singvögel und Spechte den Geschmacksinn für Süßes zurückerlangt haben. Dabei führten zufällige Veränderungen des Rezeptors für herzhaften Geschmack dazu, dass dieser auf Zucker reagiert. Die neue Studie fügt dieser Auflistung nun Manakins hinzu, was durch Tests an im Labor gezüchteten Zellen bestätigt wurde.

„Manakins haben den Geschmackssinn für Süßes neu entwickelt – und das auf ihre eigene Art und Weise, indem sie einen anderen Teil des Rezeptors veränderten als Singvögel“, sagt Yasuka Toda, die die Laborarbeit an den Geschmacksrezeptoren der Vögel leitete. „Die Evolution kam auf unterschiedlichen Wegen zur selben Antwort. Der Geschmack ist dabei Teil eines größeren Ganzen: Früchte in tropischen Wäldern sind auffällig und das ganze Jahr über reichlich vorhanden. Sie liefern wahrscheinlich die Energie, die die Weibchen benötigen, um die Jungen alleine aufzuziehen, und für Männchen, um ihre unglaublichen Balzrituale aufzuführen.“

Eine zweite entscheidende Veränderung betraf die Verdauung: Das Enzym Laktase, das bei Säugetieren Milchzucker abbaut, hat bei den Manakins einen Großteil seiner Aktivität verloren. Wenn Laktase aktiv ist, baut sie auch bestimmte Pflanzenstoffe ab, die in unreifen Früchten vorkommen. Dabei werden Abbauprodukte freigesetzt, die die Zuckeraufnahme blockieren. Dank der verminderten Laktaseaktivität können die Manakins diese Pflanzenstoffe möglicherweise unprozessiert ausscheiden und so mehr Energie aus den Früchten gewinnen. Die Veränderung lässt sich bis zu dem Zeitpunkt zurückverfolgen, als sich die Abstammungslinie der Manakins erstmals Früchten zuwandte. Die Einordnung dieser Veränderungen in einen Stammbaum von mehr als 1.300 verwandten Vogelarten ergab eine klare Reihenfolge: Tief in der Abstammungslinie der Manakins ereigneten sich zuerst die Ernährungsumstellungen – das ausgefeilte Paarungssystem und die Balzrituale folgten viel später.

„Als wir das Signal bei der Laktase zum ersten Mal sahen, war unsere Reaktion: Warum Laktase bei einem Vogel? Sie trinken doch keine Milch“, sagt Meng-Ching Ko vom Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz, die die Analyse der Verdauung leitete. „Aber dieser Verlust an Enzymaktivität könnte den Manakins helfen, mit den Giftstoffen in unreifen Früchten umzugehen. Es klingt kontraintuitiv, da ein Funktionsverlust nicht unbedingt wie ein Vorteil erscheint. Für die Manakins verwandelt sich das, was wie eine Einschränkung in der Verdauung aussieht, allerdings in eine Chance. Das Wissen, in welcher Abfolge diese Veränderungen passiert sind, wirft weitere Fragen auf: Wie wirken sich Veränderungen in der Verdauung und der Enzymfunktion auf andere Aspekte der Lebensgeschichte aus? Etwas so Einfaches wie eine Ernährungsumstellung kann die gesamte Biologie eines Tieres neu formen – und führt bei Manakins zu den spektakulärsten Balztänzen im Wald.“

Manakins sind faszinierend und ziehen seit langem das Interesse einer breiten Forschungsgemeinschaft auf der ganzen Welt auf sich. Sie waren Gegenstand vielfältiger Studien zu Biomechanik und Hormonen sowie jahrzehntelanger Feldstudien, die ihre Verhaltensökologie und sexuelle Selektion untersuchten. Diese Forschungsarbeit ist Teil einer Reihe von Studien, die aus einem Förderungsprojekt des US-amerikanischen National Science Foundation Research Coordination Network hervorgegangen sind. Ziel war es, Forschende, die sich mit dem Verhalten, der Ökologie und der Physiologie von Manakins beschäftigen, mit Genombiolog*innen zusammenzubringen. Drei weitere Studien, die kürzlich in PNAS, Molecular Ecology und Science Advances veröffentlicht wurden, untersuchten verschiedene Facetten der Biologie der Manakins. Darunter sind Gefiedermerkmale, Gehirnregionen, die am Sozialverhalten beteiligt sind, und Gene, die in den einzigartigen „superschnellen“ Muskeln exprimiert werden. Weitere Erkenntnisse über diese ungewöhnlichen Vögel dürften bald folgen.

MPI für biologische Intelligenz

Originalpublikation:

Christopher N. Balakrishnan et al.: Genomic and physiological changes in a sexually selected and frugivorous bird radiation, Current Biology, 2026, DOI: 10.1016/j.cub.2026.05.021

Krebsproteine stoppen, noch bevor sie entstehen?

Thu, 11 Jun 2026 10:07:54 +0200

Viele der tödlichsten Krebsarten sind auf eine krankhafte Veränderung des RAS-Proteins zurückzuführen. Doch bis heute ist kein wirksames Mittel gegen das Krebsprotein gefunden worden. Ein neuer Forschungsansatz zielt darauf ab, das Protein gar nicht erst entstehen zu lassen, indem sein Bauplan – die mRNA – zerstört wird. Basierend auf dieser Strategie hat die Forschungsgruppe um Peng Wu am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie nun eine neue Art von „Molekularen Radierer“ gegen die mRNA des Krebsproteins NRAS entwickelt.

Das Ras-Protein liegt in einer Vielzahl von Krebsarten krankhaft verändert vor: Es verursacht etwa 40 % der Darmkrebs- und über 90 % der Bauchspeicheldrüsenkrebsfälle, der tödlichsten aller Krebsarten. Ein neuer Wirkstoff gegen RAS wäre ein echter Game-Changer für die Krebstherapie. RAS galt jedoch lange als „undruggable“, weil es mit den bekannten pharmazeutischen Ansätzen nur sehr schwer zu treffen ist. Und obwohl 2021 der erste RAS-Wirkstoff zur Behandlung von Lungenkrebs zugelassen wurde, bleibt die Entwicklung weiterer Wirkstoffe komplex und aufwendig. Neue, alternative Strategien könnten hier Abhilfe schaffen.

Krebs-RNA an der Angel

Ein amerikanisches Forschungsteam hat kürzlich in Zusammenarbeit mit MPI-Forschenden aus Dortmund einen vielversprechenden alternativen Krebstherapieansatz entwickelt.
Das Konzept dahinter ist raffiniert: Anstatt das Krebsprotein selbst auszuschalten, wird seine Produktion gestoppt. Dies gelingt mit einem speziell designten chimären Molekül (RIBOTAC), das an einem Ende die krankhafte RNA bindet und an dessen anderem Ende sich ein chemischer Angelhaken befindet. Dieser fängt RNA-recycelnde Enzyme ein, die die gebundene RNA zerkleinern und somit die Produktion des Proteins verhindern.

Unerwartete Ergebnisse

Auf Basis dieses neuen Konzeptes hat das Team um Peng Wu nun ein neues RIBOTAC gegen die mRNA des Krebsproteins NRAS entwickelt. Obwohl der RIBOTAC die mRNA nachweislich abbaut, konnten die Forschenden keinen signifikanten Unterschied in der Gesamtmenge des Proteins nachweisen. Sie vermuten, dass nur eine in geringen Mengen vorkommende Unterform des NRAS ausradiert wurde. Doch genau hier kam die Überraschung: Trotz des geringen Einflusses auf die Gesamt-Proteinmenge veränderten die behandelten Krebszellen ihr Aussehen dramatisch.

Grunddogma der Arzneimittelforschung infrage gestellt

„Die Moleküle hinterließen einen biologischen Fingerabdruck, der mit keinem bekannten Wirkstoffcluster übereinstimmt“, erklärt Peng Wu. „Das deutet darauf hin, dass wir völlig neue Signalwege oder Mechanismen ansprechen“. Mit ihren Ergebnissen stellen die Forschenden ein Grunddogma der Arzneimittelforschung infrage: Bisher ging man davon aus, dass ein therapeutischer Effekt nur erzielt wird, wenn ein signifikanter Teil der Ziel-RNA oder des Zielproteins beeinflusst werde (z.B. durch Hemmung, Aktivierung, oder Abbau). In der vorliegenden Studie zeigte jedoch bereits die Entfernung einer winzigen RNA-Fraktion (<1%) umfassende zelluläre Veränderungen.

In Zukunft plant das Team, die Mechanismen zu entschlüsseln, die durch den RIBOTAC beeinflusst werden, und zu untersuchen, wie sich diese Beeinflussung auf die Krebszellen auswirkt. Gleichzeitig sollen die Chemie und Bindungsstrategie weiter optimiert werden, um verbesserte „molekulare Radierer“ der nächsten Generation zu erhalten.

Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie

Originalpublikation:

Jiang M, Hösle D, Liu Y, Sievers S, Wu P (2026) NRAS mRNA-Degrading Bifunctional Small Molecules Induce Diverse Cellular Morphological Changes in Cancer Cells. JACS Au
Doi: 10.1021/jacsau.5c01600, pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.5c01600

Angst im Genom: Neue genetische Zusammenhänge mit Angstsymptomen

Wed, 10 Jun 2026 12:50:04 +0200

Angst, Furcht und auch Sorgen sind normale Stressreaktionen, die uns helfen, aufmerksam zu sein und in potenziell gefährlichen Situationen vorsichtig zu reagieren. Bei immer mehr Menschen fallen diese Symptome jedoch intensiver aus. Sie entwickeln eine Angsterkrankung, die zu Problemen im Alltag und großem Leidensdruck führen kann. Angsterkrankungen gehören weltweit zu den häufigsten psychischen Erkrankungen. Um die biologische Architektur von Angst besser zu verstehen hat sich im Rahmen der internationalen Forschungsinitiative PGC (Psychiatric Genomics Consortium) die Arbeitsgruppe Anxiety gegründet. Eine federführende Rolle beim Aufbau dieser Arbeitsgruppe spielte der Würzburger Psychiater und Angstforscher Jürgen Deckert.
Die Arbeitsgruppe PGC Anxiety lieferte nun mit Beteiligung der Würzburger Universitätsmedizin und weiteren Mitgliedern des zwischen 2008 und 2020 von der DFG geförderten Sonderforschungsbereiches TRR 58 „Furcht, Angst und Angsterkrankungen“ im Fachjournal „Nature Human Behaviour“ neue Einblicke in die genetischen Mechanismen von Angststörungen.

Welche genetischen Unterschiede treten häufiger bei Menschen auf, die stärkere Angstsymptome erleben?

Geleitet wurde die so genannte genomweite Assoziationsstudie (GWAS) vom King's College London und des QIMR Berghofer Medical Research Institute von Thalia Eley. In Würzburg arbeiteten neben Jürgen Deckert noch Nora Strom, Angelika Erhardt-Lehmann (Co-Chair der AG PGC Anxiety) und Heike Weber an dieser weltweit größten Auswertung der DNA bei Angsterkrankungen. Bei der Genanalyse von 693.869 Menschen europäischer Abstimmung fand das Studienteam die bislang größte Anzahl genetischer Zusammenhänge mit Angstzuständen. „Indem in unserer Studie die genetischen Daten nicht nur mit einer klinischen Ja-oder-Nein-Diagnose, sondern mit dem Schweregrad der Symptome verknüpft wurden, entstand ein neues Verständnis von Angst als biologisches Kontinuum – von normalen Stressreaktionen bis hin zu schwer beeinträchtigenden Erkrankungen“, erläutert Jürgen Deckert das Besondere an der Studie.

74 genetische Hinweise auf Angst

Insgesamt identifiziert die Studie 74 Positionen im Genom, an denen genetische Unterschiede mit Angstsymptomen in Zusammenhang standen. Etwa die Hälfte davon war bereits aus früheren GWAS-Studien zu Angstzuständen bekannt, wie der in diesem Jahr mit Nora Strom als Erstautorin in Nature Genetics veröffentlichten GWAS- Studie. 39 Positionen wurden jedoch erstmals beschrieben.

Neben dieser großen Zahl neuer genetischer Hinweise zeigen die Ergebnisse auch, dass bestimmte Gene eine Rolle bei Angst spielen könnten, zum Beispiel PCLO und SORCS3. Viele der beteiligten Gene sind besonders im Gehirn aktiv und daran beteiligt, wie Nervenzellen miteinander kommunizieren.

Außerdem zeigte die Analyse: Die bekannten genetischen Unterschiede erklären lediglich etwa 6 Prozent der Unterschiede in der Ausprägung von Angstsymptomen zwischen verschiedenen Menschen. Der größte Teil der genetischen Einflüsse ist somit weiterhin unbekannt.

Genetik ist nur Teil des Risikos – Anstieg der Angstraten weist auf Umweltfaktoren hin

Die Studie sei ein spannender Fortschritt beim Verständnis, wie das Risiko für Angstzustände durch biologische Prozesse beeinflusst werden kann, findet Megan Skelton, Research Fellow am IoPPN des King's College London. Der Erstautorin der Studie ist es jedoch wichtig hervorzuheben, dass selbst jemand mit einem sehr hohen genetischen Risiko keine Angsterkrankung entwickeln muss und umgekehrt jemand mit einem niedrigen genetischen Risiko durchaus eine entwickeln kann: „Genetische Einflüsse wirken zusammen mit Lebenserfahrungen, sozialen Kontexten und psychologischen Faktoren und stehen mit ihnen in Wechselwirkung, um das individuelle Risiko zu formen. Der Anstieg der Angstraten, den wir beobachten, weist auf Umweltfaktoren hin. Das Verständnis genetischer Risiken kann uns helfen zu erkennen, wer für diese Faktoren besonders anfällig sein könnte, und letztlich zu wirksameren Präventions- und Behandlungsstrategien beitragen.“

Polygenetische Risikoscores

Die Studie berechnete außerdem Polygenetische Risikoscores (PRS) für Angst, die das genetische Risiko jeder einzelnen Person in einer Zahl zusammenfassen. Grundlage waren die Ergebnisse der Genanalyse (GWAS) von Menschen europäischer Abstammung. Anschließend wurden die Scores in getrennten Gruppen von Menschen europäischer, afrikanischer und südasiatischer Herkunft getestet. Dabei erkläreen die genetischen Risikoscore nur einen kleinen Teil (1,2 bis 2,9 Prozent) der Unterschiede im Schweregrad von Angstsymptomen zwischen den Menschen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es teilweise gemeinsame genetische Einflüsse über verschiedene ethnische Bevölkerungsgruppen hinweg gibt. Weitere Studien in unterschiedlichen ethnischen Herkunftsgruppen sind notwendig, um spezifische genetische Risiken besser zu verstehen.

Psychische und körperliche Gesundheit eng verbunden

Es zeigte sich außerdem ein breites Spektrum signifikanter genetischer Korrelationen zwischen Angstzuständen und sowohl psychischen als auch körperlichen Erkrankungen, darunter Depressionen, Reizdarmsyndrom, chronische Schmerzen, koronare Herzkrankheit, Endometriose und Migräne.

„Diese Korrelationen verdeutlichen die Wechselbeziehung zwischen psychischer und körperlicher Gesundheit“, sagt Brittany Mitchell, Leiterin der Forschungsgruppe „Complex Trait Genomics“ am QIMR Berghofer Medical Research Institute und Mit-Erstautorin der Studie. „Wichtig ist, dass einige gemeinsame genetische Varianten sowohl das Risiko für eine körperliche Erkrankung als auch für stärkere Angstsymptome erhöhen können. Gleichzeitig kann das Leben mit chronischen Schmerzen oder einer chronischen Erkrankung selbst zu Angstsymptomen beitragen. Unsere Ergebnisse zeigen keine Kausalität und auch keine Wirkungsrichtung auf, sie werfen jedoch wichtige Fragen für zukünftige Forschungen auf.“

Resümee und Ausblick

Thalia Eley, Professorin für Entwicklungs- und Verhaltensgenetik am Institute of Psychiatry, Psychology & Neuroscience (IoPPN) des King's College London und leitende Autorin der Studie resümiert: „Trotz der Auswirkungen von Angststörungen auf die öffentliche Gesundheit hinkt der Fortschritt beim Verständnis ihrer genetischen Grundlagen hinter dem anderer wichtiger psychischer Erkrankungen hinterher. Angesichts der hohen und steigenden Angstraten, insbesondere bei jungen Erwachsenen, ist es wichtiger denn je, unsere Fähigkeit zu verbessern, Risikofaktoren zu identifizieren und zu verstehen. Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse eine neue Welle groß angelegter Analysen anregen, um unser Verständnis der genetischen Architektur von Angst zu beschleunigen“. Jürgen Deckert ergänzt: „Das Psychiatric Genomic Consortium für Anxiety wird weiter intensiv seine Mission verfolgen, diese ersten wegweisenden Ergebnisse auszubauen, dies letztlich mit dem Ziel innovative und individuelle Therapien für die Betroffenen zu entwickeln.“

Universität Würzburg

Originalpublikation:

Skelton, M., Mitchell, B.L., Assary, E. et al. Genome-wide meta-analysis of quantitatively measured generalized anxiety symptoms in individuals of European ancestry. Nat Hum Behav (2026). https://doi.org/10.1038/s41562-026-02476-7

Radardaten können Vögel vor Windrädern schützen

Wed, 10 Jun 2026 11:27:06 +0200

Wie viele Vögel kollidieren mit Windrädern? Auf dem Festland der USA sind es jährlich geschätzt 140'000 bis 330'000, für Europa fehlen jedoch Schätzungen, insbesondere für Zugvögel während ihrer nächtlichen Wanderungen. Es gibt bereits Maßnahmen, etwa Turbinen während starker Zugbewegungen abzuschalten – in einer einzigen Herbstnacht können in Europa schätzungsweise 188 Millionen Vögel gleichzeitig unterwegs sein. Am Gotthardpass – einem Zugkorridor, den jährlich 1,7 Millionen Zugvögel nutzen – schalten sich die Turbinen ab, wenn ein lokaler Vogelradar viele Vögel registriert. Dadurch lassen sich potenzielle Kollisionen reduzieren. Doch in Europa sollen in den nächsten Jahren rund 25'000 neue Windturbinen gebaut werden, um die Emissionsziele zu erreichen. Auch wenn die Zahl der jährlich getöteten Vögel unbekannt ist, wird die Gefährdung von Zugvögeln weiter zunehmen, und die gehen weltweit bereits stark zurück. Das erfordert automatisierte und skalierbare Überwachungsmethoden, die auf deutlich großräumiger funktionieren.

Vögel statt Wetter beobachten

Um diese Herausforderungen anzugehen, nutzt das Team um Biodiversitätsforscherin Silke Bauer von der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) Daten von Wetterradaren, die über den Kontinent verteilt sind und normalerweise Niederschlags- und Wolkenintensität in der Atmosphäre messen. Diese Radarsysteme erfassen jedoch auch die Bewegungen von Vogelschwärmen - und decken dabei wesentlich größere Flächen ab als spezialisierte Vogelradare. Zudem liegen Wetterradar-Daten in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung vor, mit Messungen etwa alle 15 Minuten.

In der aktuellen, in Nature Sustainability veröffentlichten Studie, wertete das Forschungsteam Wetterradar-Daten aus Deutschland, Frankreich, Belgien, Niederlande und Luxemburg aus. Dort befinden sich rund 42'000 Windturbinen, die im Untersuchungsjahr 2018 circa 718 Petajoule Energie erzeugten – das entspricht etwa der Jahresproduktion von 18 Kernkraftwerken. Mithilfe der Daten von 37 Wetterradaren und aufwendigen statistischen Analysen schätzten die Forschenden die Anzahl Vögel ab, die 2018 potenziell mit den Rotorblättern hätten kollidieren können. Im Durchschnitt galten fast 800 Vögel pro Turbine als gefährdet.

Nur geringe Einbußen bei der Stromproduktion

Anschließend modellierten die Forschenden verschiedene Abschaltszenarien durch, mit denen entweder 50 oder 90 Prozent der potenziellen Kollisionen vermieden werden sollten. In einem Szenario wurden die Turbinen im Zeitraum des stärksten Vogelzugs abgeschaltet. Im zweiten Szenario stoppten die Anlagen immer dann, wenn die Vogeldichte in der Umgebung einen bestimmten Schwellenwert überschritt. Im dritten Fall schalteten die Turbinen ab, wenn die Zahl potenzieller Kollisionen pro erzeugbare Kilowattstunde Strom einen definierten Grenzwert überschritt.

Die beiden ersten Szenarien sind für Betreiber weniger attraktiv, denn sie reduzieren die Stromproduktion je nach Zielsetzung beim Vogelschutz um zwei bis 20 Prozent. Im dritten Szenario jedoch verlören die Betreiber lediglich 1,2 respektive 7,6 Prozent Strom – erstaunlich wenig angesichts der recht groben Annahmen der Studie. «Überraschend effiziente Kompromisse sind möglich, bei denen nur wenig Energieproduktion verloren geht», stellt Bauer fest. Sie möchte nun die Berechnungen auf ganz Europa und auf längere Zeiträume ausweiten.

Der halbjährliche Vogelzug ist ein wichtiger Teil der biologischen Vielfalt. Da der Großteil der Migration in einem relativ engen Zeitfenster stattfinden und die Spitzen dieser Bewegungen auf relativ kurze Phasen konzentriert sind, könnten zeitlich begrenzte und somit kostengünstige Beschränkung der Windkraftproduktion ausreichen. Zu erreichen ist dies laut der Forschenden am ehesten über länderübergreifende Regelungen und Koordination – sowohl zum Schutz der Zugvögel als auch um die Klimaziele zu erreichen.

«Viele Menschen lehnen Windturbinen ab, weil sie glauben, dass diese eine enorme Menge an Vögeln töten», sagt Bauer. «Ich möchte nachhaltige Energieproduktion und Vogelschutz vereinbaren und aufzeigen, dass es Strategien gibt, um die Zahl gefährdeter Vögel zu reduzieren.»

Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft

Originalpublikation:

Bauer, S., Nussbaumer, R., Tito, D. a. R., Shamoun-Baranes, J., & Farnsworth, A. (2026). Bird migration and wind-energy production across Western Europe. Nature Sustainability. https://doi.org/10.1038/s41893-026-01853-4

Merkmale jenseits vererbter Gene: Komplexe genetische Verbindungen zwischen Generationen

Wed, 10 Jun 2026 11:19:25 +0200

Wenn Wissenschafter:innen die Genetik menschlicher Merkmale oder Krankheiten untersuchen, betrachten sie üblicherweise die eigene DNA einer Person. Eltern vererben jedoch nicht nur Gene – ihre genetische Ausstattung beeinflusst auch das häusliche Umfeld, die Erziehung und unzählige andere Faktoren, welche die Entwicklung eines Kindes prägen. Dieses Phänomen, bekannt als „genetic nurture“ (genetischer Umwelteinfluss), erschwert genetische Studien, da Unterschiede zwischen Menschen fälschlicherweise vollständig der eigenen DNA zugeschrieben werden können, obwohl sie teilweise von elterlichen Merkmalen bestimmt sind.

Darüber hinaus kann sich dasselbe Gen unterschiedlich verhalten, je nachdem, von welchem Elternteil es stammt. Dieser sogenannte „Parent-of-Origin“-Effekt beschreibt, dass bestimmte Gene jeweils in Eizellen oder Spermien natürlich ‚ausgeschaltet‘ sind – sodass bestimmte Varianten nur dann eine Wirkung zeigen, wenn sie vom Elternteil vererbt werden, bei dem das Gen ‚aktiv‘ ist. Das könnte erklären, warum manche genetische Erkrankungen je nach übertragendem Elternteil unterschiedlich ausgeprägt sind – oder warum identische genetische Sequenzen unterschiedliche körperliche oder stoffwechselbezogene Merkmale zur Folge haben können.

Die Unterscheidung zwischen dem ‚eigenen‘ genetischen Beitrag eines Kindes und der genetischen ‚Fingerabdrücke‘ seiner Eltern gilt als eines der zentralen ungelösten Probleme der Humangenetik. Nun hat ein internationales Team unter der Leitung von Wissenschafter:innen am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) und am norwegischen Folkehelseinstituttet (Volksgesundheitsinstitut, FHI) erstmals eine Methode entwickelt, um die verschiedenen Wege, auf denen DNA die Merkmale eines Kindes beeinflusst, klar voneinander zu trennen.

„Indirekte genetische Effekte und Parent-of-Origin-Effekte sind unterschiedliche Phänomene, die erklären können, wie Gene Merkmale jenseits des Standardmodells des direkten DNA-Einflusses einer Person formen. Diese beiden Mechanismen getrennt voneinander zu quantifizieren und gleichzeitig ihr Zusammenspiel aufzuzeigen, war bisher jedoch nicht möglich“, sagt Matthew Robinson, Professor am ISTA. Robinson leitete die Studie gemeinsam mit Erstautorin Ilse Krätschmer, Postdoktorandin in seiner Forschungsgruppe, und Alexandra Havdahl, Direktorin des PsychGen Center for Genetic Epidemiology and Mental Health am norwegischen FHI in Oslo.

Der langanhaltende Einfluss elterlicher Gene

Das Team analysierte genetische Daten und Eigenschaften von über 30.000 Familien – jeweils bestehend aus Mutter, Vater und Kind – aus zwei groß angelegten Biobank-Studien: der norwegischen Mutter-Vater-Kind-Kohorte und der estnischen Biobank. Für jede Familie betrachteten sie drei messbare Merkmale der Kinder: Körpergröße, Body-Mass-Index (BMI, ein Maß für das Körpergewicht im Verhältnis zur Größe) und Leistungswerte bei nationalen Schultests im Alter von etwa zehn Jahren.

Sie untersuchten welcher Anteil der Unterschiede zwischen Kindern sich auf die eigene DNA des Kindes zurückführen lässt, welcher auf die DNA der Eltern, vermittelt durch das jeweilige Umfeld, das sie schaffen, und welcher Anteil davon abhängt, ob DNA-Abschnitte von der Mutter oder vom Vater stammen. Ihrer Ansatz berücksichtigte dabei auch, dass Partner:innen häufig ähnliche Merkmale teilen – etwa, dass große Menschen tendenziell große Partner:innen wählen –, was die Modellierung beeinflussen kann.

Die Forschenden stellten fest, dass innerhalb der genetisch erklärbaren Variation die eigene DNA des Kindes bei allen drei Merkmalen den größten Einfluss hat – aber eben nicht die ganze Geschichte erzählt. Zusammengenommen sind indirekte elterliche Effekte und Elternherkunftseffekte ähnlich bedeutend. Werden sie ignoriert, entsteht somit ein deutlich unvollständiges Bild davon, wie Gene Merkmale beeinflussen. Zudem fanden sie, dass ähnliche DNA-Bereiche, die Wissenschafter:innen als „Loci“ (Genorte) bezeichnen, sowohl den direkten als auch den indirekten genetischen Effekten zugrunde liegen. „Das deutet darauf hin, dass dieselben Loci die Merkmale eines Kindes zweifach formen: sowohl über die Gene, die es selbst trägt, als auch über das Umfeld, das die Eltern schaffen“, erklärt Krätschmer.

Komplexe molekulare Mechanismen

Die Ergebnisse haben weitreichende Bedeutung für das Verständnis, wie genetische und Umweltfaktoren zusammenwirken, um sowohl Entwicklung als auch Krankheitsrisiken über Generationen hinweg zu beeinflussen. Darüber hinaus spielen Umweltfaktoren bei BMI und schulischen Leistungen die größte Rolle, und die Ergebnisse des Teams deuten darauf hin, dass gesundheits- oder bildungspolitische Maßnahmen den starken Einfluss des familiären Umfelds berücksichtigen müssen. „Unsere Ergebnisse unterstreichen, dass die Beziehung zwischen Genen und Merkmalen wirklich komplex ist – und das hat wichtige Konsequenzen dafür, wie wir genetische Forschung interpretieren“, sagt Robinson.

Der Ansatz lässt sich prinzipiell auf viele andere Merkmale ausweiten und kann Forscher:innen helfen, die Genetik von Erkrankungen – von psychischen Störungen bis zu Stoffwechselkrankheiten – besser zu verstehen. „Letztlich erlaubt uns unsere Methode, festzustellen, ob ein genetischer Effekt nur mit der DNA eines Elternteils und nicht mit der eigenen DNA des Kindes zusammenhängt“, sagt Krätschmer. In diesem Zusammenhang betonen die Wissenschafter:innen, dass nur Genregionen mit direktem genetischem Effekt – die meist einen stärkeren Einfluss innerhalb der betreffenden Person selbst haben – als potenziell gute Wirkstoffziele für personalisierte Medizin gelten.

Darüber hinaus könnte die Studie dazu beitragen, die Effekte genetischer Prägung – des molekularen Mechanismus hinter dem Parent‑of‑Origin‑Effekt – besser zu verstehen. „Interessanterweise deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass genetische Prägung beim Menschen weit verbreitet ist, was insofern überrascht, da die zugrunde liegenden Mechanismen beim Menschen bisher nur unzureichend verstanden sind“, schließt Robinson.

Institute of Science and Technology Austria

Originalpublikation:
Ilse Krätschmer, Laura Hegemann, Robin Hofmeister, Elizabeth C. Corfield, Mahdi Mahmoudi, Olivier Delaneau, Ole A. Andreassen, Archie Campbell, Caroline Hayward, Estonian Biobank Research Team, Riccardo E. Marioni, Eivind Ystrom, Alexandra Havdahl, and Matthew R. Robinson. 2026. Separating direct, indirect and parent-of-origin genetic effects in the human population. Cell Genomics. https://doi.org/10.1016/j.xgen.2026.101277

Wie Tiere Ungleichheit innerhalb von Gruppen verringern

Wed, 10 Jun 2026 11:13:00 +0200

Ungleichheit ist nicht nur ein Merkmal menschlicher Gruppen und Gesellschaften. Individuen mit geringem Machtanteil verfügen über verschiedene Verhaltensstrategien, um Machtunterschiede auszugleichen oder zu regulieren: Beim Menschen gehören dazu Kritik, Spott, Ungehorsam oder sogar die Vertreibung oder Hinrichtung von Mächtigen. Ungleichheitsmindernde Verhaltensweisen mit ähnlichen sozialen Kosten finden sich auch in Tiergesellschaften. „Wenn mächtige Tiere aggressives Verhalten an den Tag legen, um sich einen besseren Zugang zu Nahrung oder Paarungspartner und -partnerinnen zu verschaffen, können andere Gruppenmitglieder mit Ausgleichsverhalten reagieren“, sagt Dr. Danai Papageorgiou, Verhaltensbiologin und Leiterin der Emmy Noether-Gruppe „Aufrechterhaltung des Machtgleichgewichts in Tiergesellschaften“ an der Humboldt-Universität (HU). „Bislang wurde ausgleichendes Verhalten in Tiergesellschaften nur selten im Rahmen eines einheitlichen konzeptionellen Ansatzes untersucht.“

Ein internationales Team von Forschenden – neben Dr. Papageorgiou, Prof. Monique Borgerhoff Mulder, Prof. Sarah F. Brosnan und Prof. Eli D. Strauss – hat nun die erste theoretische Studie zum Konzept des ausgleichenden Verhaltens in der Fachzeitschrift Trends in Ecology and Evolution veröffentlicht. „Wir diskutieren für viele Tiergesellschaften¬ – dazu zählen Vögel, Primaten, Kleinsäuger und auch Wirbellose – ein breites Spektrum an Ausgleichsverhalten, das zwar unterschiedlich aussehen mag, aber auf ähnliche Weise funktioniert“, berichtet Dr. Papageorgiou. „Überraschend war die starke Überschneidung zwischen verschiedenen Kategorien des tierischen Ausgleichsverhaltens und denen, die aus kleinen menschlichen Gesellschaften bekannt sind.“

Das Bild vom Alpha-Tier ist nicht vollständig

Das Forschungsteam betrachtet soziale Dynamiken aus einer neuen, multidimensionalen Perspektive. „In der Vergangenheit lag der Fokus viel stärker auf Konkurrenz und Dominanz“, sagt die HU-Wissenschaftlerin. Gemeinsam mit ihren Kolleg*innen untersucht sie die kurz- und langfristigen Kosten und Vorteile von Macht für alle Mitglieder einer Gruppe. Sie interessieren sich auch dafür, wie ein Machtgleichgewicht aufrechterhalten werden kann, sodass jedes Mitglied auf die eine oder andere Weise profitiert. „Unsere Forschung zeigt, dass das Bild vom Alpha-Tier, das alles dominiert, nicht vollständig ist“, sagt Dr. Papageorgiou. „Macht kann auch kontrolliert werden. Das mächtige Individuum zahlt oft einen Preis dafür, dass es an anderer Stelle Macht ausübt.“

Schimpansen, Makaken, Geierhühner im Fokus der Forschung

Das Konzept der Nivellierung wurde aus Christopher Boehms Studien aus den 1990er Jahren über die Ursprünge des Egalitarismus in Jäger- und Sammlergesellschaften übernommen. Sowohl in menschlichen als auch in nicht-menschlichen Gruppen kann die Macht von Individuen, die andere ausbeuten, wieder abnehmen und sogar zu ihrem Ausschluss aus der Gemeinschaft führen. Das Forschungsteam um Dr. Papageorgiou diskutiert dies bei Schimpansen, Makaken, Geierperlhühnern und anderen Tieren, die in Gruppen leben. Bei Zwergmangusten, die für einen Ausgleich sorgen, wurde beispielsweise beobachtet, dass sie Nähe, soziale Unterstützung oder Fellpflege verweigern können. Individuen mit geringer Macht können auch Koalitionen bilden, um dominante Tiere anzugreifen. Die Forscher*innen untersuchten dieses Verhalten bei Tüpfelhyänen, Schimpansen, Mandrille und anderen Arten. Wenn zum Beispiel Alpha-Männchen bei Geierperlhühnern, Nahrungsressourcen monopolisieren, können ausgegrenzte Tiere eine Gruppenbewegung initiieren, die von der Nahrung wegführt und Alpha-Männchen dazu bringen, ihnen zu folgen.

Das Team stellte fest, dass sowohl Ungleichheit als auch ausgleichendes Verhalten in Tiergesellschaften weit verbreitet ist. Ob ausgleichendes Verhalten auftritt, hängt von Kosten und Nutzen ab. „Wir können Vorhersagen darüber treffen, unter welchen Bedingungen es auftritt und wann nicht.“ Weitere Forschungsfragen lauten: Zu welchem Zeitpunkt tritt es auf? Wie wichtig ist es für den Erhalt der Gruppe? Welche Risiken sind mit der Ausübung von Macht verbunden, und welche mit ausgleichendem Verhalten?
Um diese Fragen zu beantworten, plant die Emmy Noether-Gruppe für ihre weitere Forschung, öffentlich zugängliche Langzeitdatensätze zu nutzen. Moderne Technologien ermöglichen zudem die Verwendung von Drohnenvideoaufnahmen und GPS-Bewegungsdaten, um das Verhalten innerhalb der Gruppe im Detail zu analysieren. Playback-Experimente und Experimente an ergiebigen, räumlich konzentrierten Nahrungsquellen können eingesetzt werden, um Aggressionen dominanter Individuen zu simulieren und die darauffolgenden ausgleichenden Reaktionen besser zu verstehen. In Kombination dieser verschiedenen Methoden wird Dr. Papageorgiou die Bedingungen untersuchen, unter denen die Toleranzschwelle von Tiergesellschaften überschritten und ein Ausgleichsverhalten ausgelöst wird.

Humboldt-Universität

Originalpublikation:

Papageorgiou D, Borgerhoff Mulder M, Brosnan S etal.: Levelling: behaviours that constrain inequality in animal societies, Trends in Ecology & Evolution, 2026; https://doi.org/10.1016/j.tree.2026.05.004

Warum sind Faultiere so langsam?

Tue, 09 Jun 2026 12:51:31 +0200

Aufbauend auf Arbeiten am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) sequenzierten und analysierten Wissenschaftler:innen des Wellcome Sanger Institute in Cambridge, des Leibniz-IZW, des Hospital Sírio Libanês in São Paulo und ihre Kooperationspartner das Genom eines in menschlicher Obhut lebenden Eigentlichen Zweifinger-Faultiers (Choloepus didactylus). Das Team extrahierte DNA aus Gewebeproben, die anschließend am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden sequenziert wurde. Anschließend analysierten die Wissenschaftler:innen das Faultiergenom und verglichen die Sequenz mit den Genomen anderer Säugetiere, darunter eines Ameisenbären und eines Gürteltiers, mithilfe einer als „vergleichende Genomik“ bekannten Technik.

Die Forschenden fanden heraus, dass das Genom des Faultiers mehrere Kopien aktiv „springender Gene“, sogenannte Transposons, enthält. Dabei handelt es sich um DNA-Sequenzen, die sich selbst kopieren und an anderer Stelle im Genom wieder einfügen können. Einige Transposons sind auch im menschlichen Genom noch nachweisbar, diese sind jedoch in der Regel inaktiv, alt und fragmentiert. Aktive Transposons verursachen im Gegensatz dazu Neuanordnungen in den Chromosomen, was beim Menschen zu Krebs führen kann.

Mithilfe der Genomik blickten die Forschenden zudem in die Vergangenheit und zeichneten die Evolution der Faultiere nach. Sie fanden heraus, dass diese „springenden Gene“ beim letzten gemeinsamen Vorfahren der heute noch lebenden Faultierarten vor etwa 30 Millionen Jahren entstanden sind. Die Gene haben sich seitdem erhalten und sind so zu fest verankerten Genombestandteilen geworden, die einzigartig für Faultiere sind. Das Team war überrascht festzustellen, dass viele dieser Gene mit den Mitochondrien – den „energieerzeugenden Kraftwerken“ der Zellen – und Stoffwechselwegen in Verbindung stehen. Da Faultiere einen für Säugetiere einzigartigen Stoffwechsel haben, glauben die Forschenden, dass diese faultierspezifischen Gene mit deren ungewöhnlichen Anpassungen an die Umwelt und der Entwicklung eines extrem langsamen Stoffwechsels zusammenhängen.

Evolutionäre Anpassungen bei den einzigen Höheren Säugetieren, die ihren Ursprung in Südamerika haben

Neben Gürteltieren und Ameisenbären gehören Faultiere zu den Xenarthra (auch Nebengelenktiere genannt), der einzigen Gruppe der Höheren Säugetiere, die ihren Ursprung in Südamerika hat. Xenarthra gibt es seit 65 Millionen Jahren; zu den ausgestorbenen Vorfahren der Faultiere zählen unter anderem Riesenfaultiere von der Größe eines Elefanten. Heute sind alle Faultiere baumbewohnend und gehören zu zwei Gruppen – den Zweifingerfaultieren und den Dreifingerfaultieren.
Faultiere sind die langsamsten aller Säugetiere. Sie verbringen den Großteil ihrer Zeit regungslos und getarnt in Bäumen. Wenn sie sich zwischen den Ästen bewegen, um Blätter und Früchte zu fressen, geschieht dies für menschliche Maßstäbe in Zeitlupe. Faultiere haben den niedrigsten Stoffwechsel unter den Säugetieren, oft weniger als die Hälfte dessen, was man bei ihrer Körpergröße erwarten würde. Um Energie zu sparen, können sie zwischen der Selbstregulierung ihrer Körpertemperatur und einer Anpassung an die Umgebungstemperatur wechseln. Obwohl sie langsam sind, sind sie gute Schwimmer und legen auf der Suche nach einem Partner manchmal große Entfernungen im Wasser zurück.

Neue Perspektiven für die Erforschung von Stoffwechsel- und altersbedingten Gesundheitszuständen bei Säugetieren

Mit Methoden der Genomik versuchten das Team und dessen Kooperationspartner ein tieferes Verständnis für die ungewöhnliche Biologie von Faultieren zu erlangen. In einem nächsten Schritt können diese Gene mithilfe von Zelllinien, Laborexperimenten und Einzelzellsequenzierungen genauer untersucht werden, um deren Funktion zu bestätigen. Das Team geht davon aus, dass Faultier-Zelllinien ein hervorragendes Modell für die Erforschung von Stoffwechsel- und altersbedingten Gesundheitszuständen bei Säugetieren, einschließlich des Menschen, darstellen könnten.

Dr. Marcela Uliano-Silva, leitende Bioinformatikerin und Mitautorin am Wellcome Sanger Institute, sagt: „Die Evolution hat bereits Milliarden von Experimenten durchgeführt. Durch die Untersuchung ungewöhnlicher Tiere wie der Faultiere entdecken wir manchmal biologische Lösungen, die der Mensch nie entwickelt hat. Mithilfe der Genomik haben wir einen Blick in die Vergangenheit geworfen und ‚springende Gene‘ gefunden, die Faultiere über Millionen von Jahren hinweg bewahrt haben. Diese für Faultiere spezifischen Gene stehen in Verbindung mit Mitochondrien und Stoffwechselwegen, was darauf hindeutet, dass sie mit der Entwicklung ihres extrem langsamen Stoffwechsels zusammenhängen könnten.“

Dr. Pedro Galante, Mitautor der Studie am Hospital Sírio Libanês in São Paulo, Brasilien, sagt: „Viele Erkrankungen des Menschen – darunter Diabetes, altersbedingte Störungen, Neurodegeneration und Muskelschwund – gehen mit Problemen bei der Energieproduktion und der Mitochondrienfunktion einher. Auch wenn weitere Forschung erforderlich ist, könnten Faultierzelllinien ein natürliches Modell bieten, um zu verstehen, wie Organismen mit Energiearmut umgehen und was bei Krankheiten nicht planmäßig verläuft. Langfristig könnte dies Erkenntnisse für die Forschung in den Bereichen Gewebekonservierung, Intensivmedizin, Alterung, Stoffwechselerkrankungen und sogar für Langzeit-Raumflüge liefern.“

Dr. Camila Mazzoni, Mitautorin und Leiterin der Arbeitsgruppe für Evolutions- und Naturschutzgenomik am Leibniz-IZW in Berlin, sagt: „Faultiere haben den langsamsten Stoffwechsel aller Säugetiere, bleiben aber dennoch gesund. Zu verstehen, wie sie dies bewerkstelligen, könnte neue Erkenntnisse darüber liefern, wie Zellen Energie effizient verwalten. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Faultiere möglicherweise genetische ‚Backup-Systeme‘ entwickelt haben, die helfen, ihre ‚entspannten Mitochondrien‘ auszugleichen und ihren einzigartigen Lebensstil zu unterstützen.“

Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung

Originalpublikation:

Uliano-Silva, M., da Conceição, H.B., Mercuri, R.L.V. et al. Elevated retrocopy burden and sloth-specific expansions illuminate mammalian genome evolution. BMC Biol (2026). doi.org/10.1186/s12915-026-02632-5

Menschliche Aktivitäten beschleunigen Veränderungen im globalen Wasserkreislauf

Tue, 09 Jun 2026 12:46:46 +0200

Die Studie zeigt, dass sich der Wasserkreislauf durch den Klimawandel und großräumige menschliche Eingriffe in die Land- und Wassernutzung immer weiter von dem stabilen Zustand entfernt, der durch die planetare Belastungsgrenze für Veränderung des Süßwasserkreislaufs definiert ist. Diese Grenze gilt bereits als überschritten – ein langfristiger Trend, der die Fähigkeit des Wasserkreislaufs gefährdet, lebenswichtige klimatische und ökologische Prozesse des Erdsystems zu unterstützen.

Anhand von Daten von 1901 bis 2019 und globalen hydrologischen Modellen analysierten die Forschenden, "wie sich die Mengen von „blauem Wasser“ in Flüssen, Seen und im Grundwasser sowie von „grünen Wasser“ im Boden weltweit verändert haben. Sie unterschieden dabei zwischen den Auswirkungen menschlicher Aktivitäten durch Land- und Wassernutzung und dem Einfluss des vom Menschen verursachten Klimawandels auf Abweichungen im Wasserhaushalt.

„Die Veränderungen haben sich in den letzten Jahrzehnten beschleunigt, und Projektionen deuten darauf hin, dass sich dieser Trend wahrscheinlich weiter verstärken wird“, sagt der Hauptautor Vili Virkki von der Universität Ostfinnland. „Wenn sich der Wasserkreislauf schneller verändert, als die Umwelt sich anpassen kann, steigt das Risiko negativer Auswirkungen.“

Der Studie zufolge treten Trocken- und Feuchtanomalien heute etwa doppelt so häufig auf wie zu Beginn des 20. Jahrhunderts, sowohl bei blauem als auch bei grünem Wasser. Die regionalen Muster variieren: Während in vielen tropischen und subtropischen Regionen zunehmende Trockenheit vorherrscht, sind in der nördlichen borealen Zone ungewöhnlich feuchte Bedingungen häufiger geworden, was sich in Überschwemmungen und länger anhaltenden, großräumigen Niederschlagsereignissen widerspiegelt.

Der Klimawandel ist der wichtigste globale Treiber dieser Veränderungen – und damit auch der voranschreitenden Überschreitung der planetaren Grenze im Bereich Süßwasser. Ungewöhnlich feuchte Bedingungen sind überwiegend durch klimatische Faktoren bedingt, während direkte menschliche Eingriffe wie die Land- und Wassernutzung insbesondere Trockenheit verstärken.

„Die Ergebnisse zeigen auch deutlich, dass eine ausschließliche Fokussierung auf blaues Wasser kein ausreichend ganzheitliches Bild der Veränderungen im Wasserkreislauf und ihrer potenziellen Auswirkungen liefert“, sagt Mitautorin Sofie te Wierik von der Niederländischen Umweltagentur PBL. „Die Veränderungen variieren erheblich zwischen den Regionen, im Zeitverlauf und je nachdem, welcher Bestandteil des Süßwasserkreislaufs untersucht wird.“

In einigen Regionen, wie Teilen Indiens und Zentralasiens, könnte der Klimawandel die saisonale Wasserverfügbarkeit leicht erhöhen, doch diese Effekte werden durch die Wasser- und Landnutzung überkompensiert, die zu trockeneren Bedingungen beitragen.

„Unsere Studie macht deutlich, dass es für die Einhaltung der planetaren Grenze für Veränderungen im globalen Wasserkreislauf darauf ankommen wird, den Klimawandel sowie die Land- und Wassernutzung als miteinander verknüpfte Triebkräfte des Wandels anzugehen. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Notwendigkeit, besser zu verstehen, wie planetare Grenzen untereinander zusammenhängen – diese Forschung werden wir weiter vorantreiben“, sagt Mitautor Dieter Gerten vom PIK.

Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Originalpublikation:

Virkki, V., Andersen, L.S., te Wierik, S. et al. Regionally divergent drivers behind transgressions of the freshwater change planetary boundary. Nat Commun 17, 5132 (2026). doi.org/10.1038/s41467-026-73051-x