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Nachhaltige Fasern auf Brachflächen: Potenziale von Brennnesseln auf belasteten Standorten

Fri, 03 Jul 2026 09:30:14 +0200

Im Mittelpunkt der Untersuchung stand die Nutzung von Brennnesseln (Urtica dioica L.) als Faserpflanze auf ehemaligen Industrie- und Brachflächen in Deutschland, Frankreich und Italien. Die Forschenden verglichen das sogenannte Brennnessel-Pappel-System mit alternativen Nutzungsformen wie konventioneller Landwirtschaft, natürlicher Sukzession oder Photovoltaikanlagen. Dabei zeigte sich, dass die Kombination aus Brennnesseln und Pappeln insbesondere hinsichtlich ökologischer Kriterien die nachhaltigste Leistung erzielte.

Erstautor der Studie ist Professor Paul Bardos, Direktor von r3 environmental technology Ltd und Gastprofessor an der University of Reading (U.K.). Er gilt als ausgewiesener Experte für nachhaltige Flächennutzung und Altlastensanierung.

“Für die Entwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie benötigen wir alternative Rohstoffquellen”

An der Studie beteiligt waren auch Professor Dr. Jörg Müssig und sein Doktorand Jonas-Rumi Baumann von der Arbeitsgruppe Biologische Werkstoffe am Bionik-Innovations-Centrum (B-I-C) der Hochschule Bremen. Baumanns Forschungsschwerpunkt liegt auf der nachhaltigen stofflichen Nutzung von Biomasse ohne Flächenkonkurrenz mit der Nahrungsmittelproduktion.

„Für die Entwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie benötigen wir alternative Rohstoffquellen, die keine zusätzlichen Flächen für den Nahrungsmittelanbau beanspruchen“, erklärt Jonas Baumann. „Die Ergebnisse zeigen, dass Brach- und Konversionsflächen ein bislang wenig genutztes Potenzial für die Erzeugung technischer Naturfasern bieten.“

Neben ökologischen Vorteilen wie einer verbesserten Bodenfunktion, einem geringeren Erosionsrisiko und einer Aufwertung der Biodiversität identifizierte die Studie auch wirtschaftliche und gesellschaftliche Potenziale. Die Nutzung solcher Flächen könnte neue Wertschöpfungsmöglichkeiten schaffen und zugleich zur nachhaltigen Entwicklung belasteter Standorte beitragen.

„Durch diese Ansätze eröffnen sich neue Chancen für Naturfasern wie die Brennnessel in technischen Anwendungen biobasierter Werkstoffe“, betont Professor Dr. Jörg Müssig. „Gleichzeitig zeigen die Ergebnisse, dass Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und innovative Werkstoffentwicklung gemeinsam gedacht werden müssen.“

Die Veröffentlichung unterstreicht die Bedeutung interdisziplinärer Forschung an der Schnittstelle zwischen nachhaltiger Landnutzung, Bioökonomie und Werkstoffentwicklung. Sie liefert wichtige Impulse für die Nutzung bislang wenig genutzter Flächen zur Erzeugung Nachwachsender Rohstoffe sowie für die Entwicklung zukünftiger biobasierter Wertschöpfungsketten.

Hochschule Bremen

Originalpublikation:

Bardos, P., J. Müssig, J.-R. Bauman, et al. 2026. “Three Qualitative Sustainability Assessments in Three Countries Comparing the Reuse of Brownfield Land for Nettle Fiber Production With Alternative Land Management Scenarios.” Remediation36: e70071. https://doi.org/10.1002/rem.70071

Männer und Frauen lösen Schmerzen unterschiedlich auf

Fri, 03 Jul 2026 09:22:06 +0200

„Was Schmerz ist und wie er entsteht, wissen wir schon recht gut. Aber wie löst er sich wieder auf? Was passiert genau im zentralen Knotenpunkt, dem Spinalganglion, wo die Schmerzsignale aus den verletzten peripheren Nerven empfangen und über das Rückenmark an das Gehirn weitergeleitet werden?“, fragt Prof. Dr. Robert Blum. Der Molekular- und Zellbiologe der Neurologischen Klinik und Poliklinik des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) hat sich mit seiner Arbeitsgruppe im Rahmen der Klinischen Forschungsgruppe KFO5001 diese Schlüsselstelle für die Schmerzverarbeitung, auch DRG für Dorsal Root Ganglion genannt, genauer angeschaut. Konkret machte sein Team eine Bestandsaufnahme der molekularen und zellulären Ebenen im gesunden Zustand, in der akuten Schmerzphase und in der sogenannten Resolution, also der Phase, in der sich der Schmerz auf natürliche Weise mindestens halbiert hat.

KI-gestützte Analyse des dorsalen Wurzelganglions

Für ihre Studie nutzten die Forschenden ein etabliertes Rattenmodell für neuropathische Schmerzen, das die Arbeitsgruppe seit vielen Jahren gemeinsam mit Prof. Dr. Heike Rittner, Inhaberin des Lehrstuhls für Schmerzmedizin, und Prof. Dr. Alexander Brack aus der Anästhesiologie, untersucht. In diesem Modell wird der Ischiasnerv verletzt. Anders als in vielen anderen Modellen bilden sich die Schmerzzeichen jedoch im Verlauf der Zeit wieder zurück.

Sieben Tage beziehungsweise fünf Wochen nach der Nervenverletzung entnahmen die Forschenden die DRGs. Jedes Ganglion wurde in mehr als 100 hauchdünne Gewebeschnitte zerlegt, auf Objektträger aufgebracht und mit Antikörpern gefärbt, die gezielt Nervenzellen, Satellitengliazellen sowie Makrophagen, die „Fresszellen“ der Immunzellen, sichtbar machen. Anschließend wurden die Präparate mikroskopisch erfasst.

„Insgesamt hatten wir etwa 7500 vierkanalige Mikroskopiebilder, also rund 30.000 Einzelbilder der unterschiedlichen Zelltypen. Die kann natürlich kein Mensch objektiv auswerten“, sagt Robert Blum. Daher kam hier eine künstliche Intelligenz (KI)-Anwendung ins Spiel, die die Arbeitsgruppe gezielt für die Analyse des DRG trainiert hatte. Das Verfahren basiert auf Deep Learning. Dabei werden künstliche neuronale Netzwerke auf Bildeigenschaften trainiert, um anschließend eine große Anzahl von Bildern objektiv auszuwerten.

So konnte die Arbeitsgruppe erstmals ein Gesamtbild davon erstellen, wie sich die Zellen rund um die Neurone in den Phasen verteilen, in denen der Schmerz am stärksten ist oder sich in der Auflösung befindet. Und dieses Gesamtbild sorgte für einige Überraschungen. Denn entgegen der langjährigen Annahme werden die Nervenzellen im DRG nicht aussortiert, sondern bleiben weitgehend erhalten. Stattdessen werden vor allem die Zellaktivität sowie die räumliche Anordnung der umliegenden Zellen dynamisch verändert- und das unterschiedlich bei weiblichen und männlichen Tieren.

Makrophagen wandern in der Schmerzphase zu den Neuronen hin

Makrophagen setzen beispielsweise in der akuten Schmerzphase entzündliche Botenstoffe frei, welche die sogenannten Nozizeptoren leichter auf Reize reagieren lassen. Dadurch wird die Schmerzwahrnehmung erhöht. Zunächst wandern die Makrophagen ganz nahe an die Oberfläche der Neurone und verdrängen dabei die Satellitengliazellen, die dort eigentlich sitzen. Wenn sich der Schmerz auflöst, wandern die Immunzellen aus diesem interzellulären Raum wieder heraus.

Viele gehen davon aus, dass sich auch die Satellitengliazellen in eine Art Makrophagen-artige Immunzelle umprogrammieren. „Doch wir können in hoher Auflösung belegen, dass es sich um zwei verschiedene Zelltypen handelt. Die Makrophagen wandern in der Schmerzphase zwischen Neuron und Satellitenglia und wieder heraus. Dies kann sich jeder anschauen“, sagt Dr. Annemarie Sodmann. Die Neurobiologin und Mitautorin hat sich zur Expertin für die Auswertung komplexer Biologiedaten entwickelt und die vielen Bilder in einer öffentlich verfügbaren Streamlit-App veranschaulicht.

Bei Weibchen bleiben die Makrophagen länger aktiv

Eine weitere Überraschung zeigte sich bei der geschlechterspezifischen Auswertung. Es scheint, als würden Männchen und Weibchen den Schmerz biologisch unterschiedlich verarbeiten. Bei den männlichen Ratten sind die Makrophagen etwas flexibler und verschwinden schneller von der Neuronenoberfläche. Bei den weiblichen Ratten waren die Makrophagen hingegen auch nach fünf Wochen noch deutlich an den Neuronen zu sehen. Das heißt, die Immunantwort scheint beim Weibchen länger aktiv zu sein. Interessant ist jedoch, dass beide Geschlechter zum gleichen Endpunkt kommen: Der Schmerz löst sich zum gleichen Zeitpunkt auf, allerdings mit unterschiedlichen Mustern.

Bei Männchen hält Kontakt zwischen Satellitengliazellen und Neuronen länger an
Für Erstautorin Felicitas Schlott war der klare Unterschied in der glialen Reaktion die größte Überraschung. Beim DRG, im peripheren Nervensystem umschließen Satellitengliazellen die Zellkörper der sensorischen Neurone wie eine „Hülle“ und beeinflussen deren Aktivität. Das heißt, sie können die Schmerzsignale verstärken. In der akuten Schmerzphase war der Aktivierungsmarker der Satellitengliazellen (GFAP) ähnlich hoch bei den männlichen und weiblichen Tieren. Bei den Männchen hielt jedoch die Aktivierung länger an.

„Es gab zwar bereits Hinweise darauf, dass Immunparameter in beiden Geschlechtern unterschiedlich reguliert sind, doch diese ausgeprägte inverse Reaktion zwischen Makrophagen und Satellitengliazellen ist äußerst spannend“, sagt Felicitas Schlott. Das Projekt war auch Thema ihrer Dissertation, die sie kürzlich erfolgreich verteidigte.

Differentiell exprimierte Gene bestätigen geschlechtsspezifische Programme

Um eine zweite Evidenz zu schaffen, bestimmte das Team gemeinsam mit der Core Unit Systemmedizin der Medizinischen Fakultät der Uni Würzburg und des Interdisziplinären Zentrums für Klinische Forschung (IZKF) des UKW das komplette Transkriptom, also die Gene, die im gesamten DRG-Gewebe exprimiert werden. „Die zentralen Mechanismen der Schmerzverarbeitung sind evolutiv konserviert und somit bei beiden Geschlechtern sehr ähnlich. Wir gehen davon aus, dass die beobachteten Unterschiede bei der Schmerzrückbildung auf subtile biologische Unterschiede zurückzuführen sind, beispielsweise auf die geschlechtsspezifische Zellverteilung im DRG oder die Regulation bestimmter Gengruppen“, erläutert Robert Blum.

Während der akuten Schmerzphase waren die Gene, die während der Schmerzentwicklung massiv hochreguliert wurden, zwischen den Geschlechtern weitgehend ähnlich. In der Schmerzrückbildung nahmen diese Überlappungen jedoch ab und es zeigten sich neue, relevante Gene.

„Ich hätte nicht gedacht, dass einzelne Gene so durch die Decke gehen“, sagt Robert Blum. „Demnach ist die Schmerzrückbildung keine Umkehr der Verletzung, also keine Rückkehr zum Originalzustand, sondern ein ganz neues genetisches und geschlechtsspezifisches Programm.“

Insgesamt zeige die Studie laut Felicitas Schlott, dass das Geschlecht in der zellulären und molekularen Schmerzbiologie eine viel größere Rolle als bislang angenommen. „Die ganz grundlegenden biologischen Ursachen dieser Unterschiede sind jedoch sowohl beim Menschen als auch bei Tieren viel zu wenig untersucht.“

Relevanz für zukünftige personalisierte Schmerzmedizin

Für die Schmerzforschung könnten die in der Fachzeitschrift Cell Reports veröffentlichen Erkenntnisse ein Schritt sein, geschlechtsspezifische Unterschiede bei der Schmerzverarbeitung breiter zu betrachten. Denn die Bestandsaufnahme zeigt, dass die Schmerzrückbildung ein multizellulärer, multikategorialer und sexspezifischer Prozess ist, der interpretiert werden müsse. Blum beschreibt die biologischen Prozesse bei der Auflösung von Schmerzen als ein selbstoptimierendes, vielleicht chaotisches Oszillieren vieler Faktoren, die alle zu einem Ziel führen. Er vergleicht diesen Prozess mit einem Bienenschwarm, bei dem das Flugmuster einer Biene zwar chaotisch aussieht, bei dem aber alle Bienen in eine Richtung fliegen. Es mache daher auch keinen Sinn, sich eine Biene oder einen Faktor herauszupicken und diesen auszuschalten, um die Auflösung voranzutreiben.

Nun gilt es zunächst zu prüfen, ob die in der Studie beschriebenen Veränderungen im DRG auch auf den Menschen übertragbar sind. Dazu sollen systemische Parameter aus Blutproben von Menschen mit dem Tiermaterial verglichen werden. Ein weiterer Schritt, den Annemarie Sodmann mit der Gründung einer eigenen Arbeitsgruppe plant, ist die Übertragung dieser neuen Erkenntnisse in die Regenerativmedizin: Lässt sich die Auflösung von neuropathischen Schmerzen mit der Reparatur von Nervenschäden fördern? Und löst dies auch die geschlechtsspezifischen genetischen und zellulären Programme der Schmerzrückbildung aus?

Universitätsklinikum Würzburg

Originalpublikation:

Felicitas Schlott, Beate Hartmannsberger, Thorsten Bischler, Tom Gräfenhan, Alexander Brack, Heike L. Rittner, Annemarie Sodmann, Robert Blum. Sex-specific molecular and cellular phenotypes during resolution of neuropathic pain in dorsal root ganglia. Cell Reports. Volume 45, Issue 6, 2026, 117442, ISSN 2211-1247, https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117442

Mechanismus der bakteriellen Signalübertragung entschlüsselt

Thu, 02 Jul 2026 11:48:57 +0200

SHKs sind Teil sogenannter Zwei-Komponenten-Systemen in Signalwegen von Bakterien. Sie bestehen aus einem Sensor, der Umweltreize wie Licht erkennt, und einem Regulator, der die Antwort auf den Reiz, beispielsweise eine veränderte Genexpression, steuert. Je nach System können SHKs bei Licht oder Dunkelheit unterschiedliche Reaktionen auslösen: Sie übertragen Phosphatgruppen auf einen Regulator oder entfernen sie wieder. Dieser Regulator steuert anschließend weitere molekulare Prozesse in der Zelle, etwa Veränderungen der Genaktivität. Obwohl SHKs in Bakterien für eine Vielzahl an Signalwegen zuständig sind und auch in der Optogenetik – einer biologischen Technologie, die zelluläre Aktivität mit Licht kontrolliert – genutzt werden, sind die genauen Mechanismen der Signalübertragung weitestgehend unverstanden. Dieses Problems hat sich ein Forschungsteam der Universität Bayreuth und des Forschungszentrums Jülich angenommen.

„In unserer Studie haben wir neue künstlich erzeugte lichtempfindliche SHKs, die als optogenetische Werkzeuge genutzt werden können, sowohl strukturell als auch funktionell untersucht. Dabei haben wir Kristallstrukturdaten mit Analysen der Proteine in Lösung und funktionellen Tests kombiniert“, sagt Prof. Dr. Ulrich Krauss vom Lehrstuhl Biochemie I der Universität Bayreuth, der gleichzeitig Gastwissenschaftler am Institut für Molekulare Enzymtechnologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, das zugleich Teil des Jülicher Instituts für Bio- und Geowissenschaften IBG-1 ist.

Die Kombination der Methoden ermöglichte es den Forschenden, die aktive Dunkelform und die durch Licht ausgelöste Strukturänderung der SHKs präzise zuzuordnen. „Für die Entschlüsselung des Mechanismus der Signalübertragung waren die enge Zusammenarbeit verschiedener Institute und Arbeitsgruppen des Forschungszentrums Jülich und der Universität Bayreuth entscheidend“, so Prof. Dr. Renu Batra-Safferling, Leiterin der Arbeitsgruppe Protein Biochemie am Forschungszentrum Jülich.

Bei den untersuchten SHKs liegt im Dunkeln eine asymmetrisch abgeknickte Form vor, während Licht eine symmetrische, gerade Struktur begünstigt. „Der Wechsel zwischen diesen beiden Formen ist dabei eng mit der Kinaseaktivität des Enzyms verknüpft, also der Übertragung von Phosphatgruppen auf den Regulator“, so Batra-Safferling. Funktionelle und strukturellen Untersuchungen des Enzyms in Lösung legen dabei nahe, dass die asymmetrisch abgeknickte Form Kinaseaktivität besitzt, während die symmetrische, gerade Form Phosphataseaktivät zeigt, d.h. Phosphatgruppen vom Regulator entfernt. Damit entscheidet die räumliche Struktur der SHK wesentlich darüber, ob Phosphatgruppen übertragen oder entfernt werden – ein zentraler Schritt bei der Regulation der Genaktivität durch Zwei-Komponenten-Systeme. „Einfach ausgedrückt liegen wichtige Teile des Enzyms in der asymmetrischen Form so zueinander orientiert, dass Kinaseaktivität möglich ist. Der Wechsel zur symmetrischen, geraden Form verändert diese Anordnung und macht die Bestandteile für die Kinasefunktion inkompatibel. So wird die Phosphataseaktivität gegenüber Kinaseaktivität begünstigt“, ergänzt Krauss.

Wie universell dieser Mechanismus für andere SHKs ist und welche Rolle Proteindynamik allgemein bei der Signalweiterleitung in lichtsensitiven Proteinen spielt, untersuchen die Forschenden aktuell in einem weiteren Projekt.

Universität Bayreuth

Originalpublikation:

Vladimir Arinkin, Andreas M. Stadler, Stefanie S.M. Meier, Karl-Erich Jaeger, Andreas Möglich, Ulrich Krauss, Renu Batra-Safferling. Dimer asymmetry in signaling of blue-light sensor histidine kinases. Science Advances (2026)
DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aed8943

Wenn braune Blätter nicht Herbst bedeuten

Thu, 02 Jul 2026 10:39:11 +0200

Wegen steigender Temperaturen nehmen Dürre und Hitzewellen weltweit zu. Deshalb verfärben sich Laubbäume immer öfter vorzeitig – 2018 zum Beispiel hatten Buchen im Raum Schaffhausen schon Mitte August braune Kronen. Das kann zwei Ursachen haben: Entweder ist es eine Art vorgezogener Herbst, wobei der Baum seine Blätter kontrolliert abbaut und abwirft, oder ein Hitzeschaden, der das Blatt zerstört.

Keine Nährstoff-Rückgewinnung

Hitzeschäden waren in unseren Breiten bisher etwas Ungewohntes: Bei den Schaffhauser Buchen waren sogar manche Waldökologen der Ansicht, dass die Bäume die Blätter aktiv und kontrolliert verfärbten. In dem Fall hätten sie die Nährstoffe in den Blättern «gerettet», indem sie diese mobilisiert und zurück ins Gewebe gezogen hätten – wie sie es jeden Herbst tun. Doch viele der Buchen trieben im folgenden Jahr nicht mehr gut aus. Sie waren klar geschädigt.

Um abzuschätzen, wie Wälder künftig Kohlenstoff binden, den Wasserhaushalt regulieren und andere wichtige Ökosystemleistungen erbringen werden, ist es wesentlich, die Dauer und Veränderungen der Vegetationsperiode zu ermitteln. Zu diesem Zweck nutzen Forscher zunehmend Fernerkundung, zum Beispiel Satellitendaten, die den «Grünheitsgrad» der Wälder messen. Aktuelle Fernerkundungsstudien unterscheiden aber oft nicht zwischen zwei sehr unterschiedlichen Prozessen: einerseits stressbedingten Blattschäden («Blattverbrennungen») durch Dürre oder Hitzewellen und andererseits der natürlichen Farbveränderung während der Herbstalterung der Blätter. Zwar lassen beide Prozesse die Wälder aus dem Weltraum brauner erscheinen, doch haben sie sehr unterschiedliche biologische Folgen.

Irreversible Schäden

Das sei ein Problem, argumentiert ein Forschungsteam der WSL in einem Kommentar im Fachjournal Nature Climate Change. Anders als der herbstliche Laubfall sind stressbedingte Blattverbrennungen unumkehrbare Schäden und die Bäume verlieren wertvolle Nährstoffe, bevor sie diese aus den Blättern zurückholen können. Wenn dies wiederholt geschieht, können Bäume sich weniger gut von extremen Wetterereignissen erholen. Das schwächt die Gesundheit des Waldes, er wächst weniger gut und kann weniger Kohlendioxid (CO₂) aufnehmen.

«Wenn die beiden Prozesse verwechselt werden, bilden Modelle zum Laubfall die Realität weniger gut ab und wir überschätzen womöglich die Widerstandsfähigkeit der Wälder gegenüber Klimaextremen», warnen Maxwell Bergström und Zhaofei Wu, die beiden Hauptautoren des Kommentars.

«Blattschäden durch Hitze und Trockenheit werden mit der Erwärmung des Klimas voraussichtlich immer häufiger», betont Projektleiter Yann Vitasse, der sich mit saisonalen Prozessen bei Bäumen befasst. «Hitzewellen und Trockenheit sind eine explosive Kombination für Wälder; das ist ein wirklich alarmierender Trend.»

Was ist zu tun? Die Autoren schlagen kontrollierte Experimente vor, um die physiologischen Schwellenwerte zwischen angepasster Blattalterung und irreversiblen Schäden zu bestimmen. «Dies würde die Fernerkundung des Waldzustands und die Vorhersagen über zukünftige Reaktionen des Ökosystems auf den Klimawandel verbessern», so die Autoren.

Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL

Originalpublikation:

Bergström, M., Wu, Z., Grossiord, C. et al. Distinguishing leaf scorching from senescence under climate extremes. Nat. Clim. Chang. (2026). https://doi.org/10.1038/s41558-026-02682-1

Ameisen: Wer in einer Kolonie die Verletzten pflegt

Thu, 02 Jul 2026 10:33:40 +0200

Wer im Krankenhaus als Patientin oder Patient ist, vertraut in der Regel den Pflegekräften. Schließlich durchlaufen diese eine Ausbildung und bringen gegebenenfalls mehrere Jahre Berufserfahrung mit. Bei Rossameisen entscheidet nicht die Pflege-Expertise, wer die Patientinnen versorgt: „In den Kolonien gibt es keine spezialisierten ‚Krankenpflegerinnen‘. Vielmehr übernehmen diese Aufgabe Arbeiterinnen, die sich im Übergang von der Brutpflege zur Nahrungssuche befinden“, so Dr. Erik Frank, Seniorautor der Studie und Leiter einer Emmy Noether-Forschungsgruppe am Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie der Universität Würzburg. Diese Übergangsphase der Ameisen dauert in der Regel 20 Tage.

Entscheidend sei zudem, wie viele vorherige Interaktionen die Pflegerin mit der verletzten Ameise gehabt habe, sagt Alba Motes-Rodrigo, Co-Autorin von der Universität Lausanne (Schweiz). Dazu zählen soziale Interaktionen wie sich gegenseitig zu säubern oder sich zufällig im Nest zu begegnen und sich gegenseitig zu antennieren, also sich mit den Fühlern abzutasten. Ameisen im Übergang zwischen Innen- und Außendienst streifen durch das ganze Nest und sind dadurch besser vernetzt als andere Artgenossinnen. Die Beobachtungen veröffentlichte das Forschungsteam in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Vollautomatisches Tracking: 660 Ameisen genauestens im Blick

Für die Studie untersuchte das Team sechs Kolonien mit je 110 Ameisen der Art Camponotus fellah, die zur Gattung der Rossameisen zählt und vor allem im Nahen Osten lebt. Mithilfe eines vollautomatischen Trackingsystems konnten die Forschenden über Wochen die Bewegungen und hunderttausende von Interaktionen einer jeden Ameise sowie deren Wundversorgungen genauestens nachvollziehen.

„Wir wissen seit Langem, dass die räumliche Organisation einer Kolonie alltägliche Aufgaben wie Brutpflege oder Nahrungssuche steuert. Unsere Ergebnisse gehen aber noch weiter“, erklärt Dr. Ebi George, Co-Autor von der Universität Lausanne. Sie zeigen, dass auch die alltägliche räumliche und soziale Überschneidung zwischen den Arbeiterinnen vorübergehende Aufgaben wie die lebensrettende Wundversorgung bestimme, führt George aus.

Rossameisen: Meister der Amputation

In einer vorherigen Studie hat Frank mit seinem Team bereits beobachtet, wie Rossameisen Wunden versorgen: Sie amputieren die verletzten Beine ihrer Artgenossinnen, indem sie diese abbeißen und mit antimikrobiellen Stoffen behandeln. Dabei gilt stets die Devise: Vorsicht ist besser als Nachsicht. Die Ameisen nehmen prophylaktische Amputationen vor. Das schützt nicht nur die Kolonie vor Infektionen, sondern verdoppelt auch die Überlebensrate der verletzten Arbeiterinnen. „Wir konnten damals zeigen, wie die Wunden behandelt werden. Unsere aktuelle Studie zeigt nun, wer sich vorwiegend darum kümmert“, so Frank.

Universität Würzburg

Originalpublikation:

Ebi Antony George, Alba Motes-Rodrigo, Laurent Keller, Erik T. Frank: “Social and Spatial Affinity Drive Wound Care in Ants”; in PNAS, 1. Juli 2026, https://doi.org/10.1073/pnas.2614400123

Komplexe Nahrungsnetze stärken Ökosystem-Funktionen

Thu, 02 Jul 2026 09:48:39 +0200

Nahrungsnetze stabilisieren Ökoystem-Funktionen

„Ökosysteme funktionieren durch die Beziehungen zwischen Arten“, sagt Erstautor und iDiv-Alumnus Dr. Andrew Barnes von der University of Waikato. Entscheidend sei, wie Energie durch das Nahrungsnetz fließt und welche Rolle Räuber dabei spielen, das ökologische Gleichgewicht zu erhalten.

„Verschwinden Räuber – etwa durch Lebensraumverlust, Umweltverschmutzung oder den Klimawandel –, hat das Folgen für das gesamte Nahrungsnetz. Diese Veränderungen können sich durch das gesamte Ökosystem fortpflanzen und wichtige Ökosystemfunktionen schwächen“, so Barnes.

Globale Analyse vieler Ökosysteme

Für die Studie untersuchte das internationale Forschungsteam mehr als 300 Nahrungsnetze verschiedener Ökosysteme – darunter Meere, Seen, Fließgewässer und Böden. Beteiligt waren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus mehr als 20 Forschungseinrichtungen. Laut der Analyse spielen Räuber eine Schlüsselrolle für funktionierende Ökosysteme – von winzigen Bodenmilben bis zu Haien. In artenreichen Ökosystemen war die Häufigkeit von Räuber-Beute-Interaktionen bis zu 70-mal höher als in Ökosystemen mit geringerer Artenvielfalt.

Die Studie zeigt so umfassend wie keine zuvor, welchen Einfluss Biodiversität auf ganze Nahrungsnetze hat. Frühere Untersuchungen betrachteten meist nur einzelne Organismengruppen.

Komplexität entscheidend

„Arten existieren nicht isoliert voneinander – Ökosysteme funktionieren als Netzwerke vielfältiger Wechselwirkungen“, sagt Senior-Autor Dr. Benoit Gauzens von iDiv und der Friedrich-Schiller-Universität Jena. „Wenn wir die Folgen des Biodiversitätswandels verstehen und vorhersagen wollen, dürfen wir uns nicht darauf beschränken, Arten vor dem Aussterben zu bewahren. Wir müssen auch die ökologischen Beziehungen schützen, die Ökosysteme produktiv und widerstandsfähig machen.“

Basierend auf einer Pressemitteilung der University of Waikato, Neuseeland

Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig – iDiv

Originalpublikation:

Barnes, A.D., Brose, U., Eisenhauer, N. et al. Food web complexity underlies biodiversity effects on ecosystem functioning. Nature (2026). doi.org/10.1038/s41586-026-10710-5

Geplante Kürzung von Förderprogrammen in der internationalen Hochschulzusammenarbeit schwächt Deutschlands Interessen

Thu, 02 Jul 2026 09:45:08 +0200

Mit den BMZ-Programmen zum individuellen und institutionellen Kapazitätsaufbau in Forschung, Lehre und Hochschulmanagement haben deutsche Hochschulen über mehr als drei Jahrzehnte hinweg gemeinsam mit Partnern in Ländern des Globalen Südens erfolgreich Bildungs- und Wissenschaftssysteme vor Ort gestärkt und die Zusammenarbeit mit Deutschland vertieft. Die bislang insbesondere mit dem Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) sowie der Alexander von Humboldt-Stiftung und der Hochschulrektorenkonferenz (HRK) realisierte Hochschul- und Wissenschaftsförderung des BMZ hat dazu beigetragen, dass Generationen junger Menschen im Globalen Süden Perspektiven in Wissenschaft, Wirtschaft und Politik entwickeln konnten. Die Zukunft vieler Staaten in Afrika, Asien und Lateinamerika und ihr Verhältnis zu Deutschland und Europa entscheidet sich maßgeblich an ihren Bildungsangeboten und ihrer Innovationsfähigkeit.

„Wer akademische Kooperationen – sowohl institutionelle als auch individuelle – zurückfährt, beschneidet international Potenziale für Wohlstand und die Fähigkeit, global vernetzt Antworten auf die Herausforderungen unserer Zeit zu finden. Die nachhaltig verankerte Hochschulzusammenarbeit mit Entwicklungs- und Schwellenländern dient dezidiert Deutschlands Interessen in Wissenschaft, Wirtschaft und Außenpolitik: Sie eröffnen Zugänge zu Fachkräften, Innovationsräumen, Forschungsdaten, Zukunftsmärkten und tragfähigen politischen wie gesellschaftlichen Netzwerken. Ohne die bisherigen Kooperationsprogramme verliert Deutschland nachhaltig Einfluss in Regionen, in denen andere Staaten ihre wissenschafts- und bildungspolitische Präsenz derzeit gezielt ausbauen“, erläutert Prof. Dr. Walter Rosenthal, Präsident der Hochschulrektorenkonferenz und 2026 Sprecher der Allianz der Wissenschaftsorganisationen.

Die Allianz der Wissenschaftsorganisationen appelliert an die Bundesregierung und den Deutschen Bundestag, im weiteren Haushaltsprozess tragfähige Lösungen zu finden, damit die Zusammenarbeit zwischen deutschen Hochschulen und Partnern im Globalen Süden weiterhin die nötige Unterstützung erhält.

Allianz der Wissenschaftsorganisationen

Erfolgsmodell Braunbär: 3D-Analyse enthüllt das Geheimnis ihrer Klimaresilienz

Thu, 02 Jul 2026 09:35:00 +0200

Braunbären (Ursus arctos) leben schon seit 175.000 Jahren bis heute in Europa. Eine neue Studie zeigt nun: Im Laufe ihrer Evolution veränderte sich die Kaufunktion der Unterkiefer europäischer Braunbären immer wieder signifikant – und zwar im selben Rhythmus wie das Klima, mit dem Wechsel von Warm- und Kaltzeiten. Zu diesem Ergebnis kam die Zoologin Anneke van Heteren von den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB) und ihre Kollegin von der Universidad del País Vasco, Donostia-San Sebastián. Die beiden Forscherinnen verglichen in ihrer Studie die Unterkiefer fossiler und moderner Braunbären mit deren nächsten Verwandten, darunter auch zwei ausgestorbene Höhlenbärenarten (Ursus spelaeus und Ursus deningeri) sowie Eisbären (Ursus maritimus).

Detaillierte geometrische 3D-Analysen zeigen, dass der grundlegende Bauplan des Kiefers, das sogenannte Kauschema, bei europäischen Braunbären über Jahrtausende hinweg bemerkenswert stabil geblieben ist. Im Gegensatz zum spezialisierten pflanzenfressenden Höhlenbären oder dem fleischfressenden Eisbären behielt der Braunbär eine vielseitige, allesfressende Kieferstruktur bei. Diese hat sich seit dem Pleistozän nicht drastisch verändert. Die entscheidende Flexibilität liegt allerdings im Detail: Die Forscherinnen fanden feine Unterschiede der Unterkiefermorphologie im Bereich der Ansatzstelle des großen Kaumuskels Musculus masseter. Hier schwankt die Morphologie bei Braunbären im Laufe ihrer Entwicklung, je nachdem, ob sie in warmen oder kalten Klimaperioden lebten. Die Unterkiefer fossiler Braunbären aus Kaltzeiten ähneln denen heutiger Bären, die in kühleren Regionen der Nordhalbkugel und in großen Höhenlagen heimisch sind. Die Kiefer fossiler Braunbären aus Warmzeiten, egal welchen geologischen Alters, unterscheiden sich davon deutlich. Offenbar spiegelten sich Veränderungen im verfügbaren Nahrungsangebot bei Braunbären in der flexiblen Anpassung ihrer Kaumuskulatur wider.

“Diese morphologische Flexibilität der Kaustrukturen bei den Braunbären zeigt uns, dass die Tiere offensichtlich in der Lage waren, sich optimal an die selektiven Anforderungen ihrer Umgebung anzupassen. Ihre Fähigkeit, so extreme Klimaschwankungen zu bewältigen, spielte wahrscheinlich eine entscheidende Rolle für ihren evolutionären Erfolg. Braunbären sind seit dem mittleren Pleistozän kontinuierlich in Europa präsent. Spezialisiertere Arten wie der Höhlenbär starben hingegen aus”, erläutert Anneke van Heteren, Kuratorin für Säugetiere an den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB), Hauptautorin der Studie.

SNSB – Zoologische Staatssammlung München

Originalpublikation:

van Heteren A. H. & Villalba de Alvarado M. 2026. — Functional morphology of Pleistocene and Holocene brown bears (Ursus arctos Linnaeus, 1758): a 3D geometric morphometric approach to masseter biomechanics and evolutionary ecology. Comptes Rendus Palevol 25 (11): 189-205. https://doi.org/10.5852/cr-palevol2026v25a11

Aktionsplan Meer – Meeresschutz für Mensch und Natur

Thu, 02 Jul 2026 08:56:18 +0200

Bundesumweltminister Carsten Schneider: "Unseren Meeren geht es nicht gut. Aber die Natur kann sich erholen, wenn wir die nötigen Rückzugsräume schaffen, in denen es keine schädliche menschliche Nutzung gibt. Geisternetze und anderer umhertreibender Müll sind ein echtes Problem für die Meeresumwelt und ihre Bewohner. Daher wollen wir dafür sorgen, dass verlorene Netze besser geborgen werden können und weitere gar nicht erst in die Meere gelangen. Meeresschutz beginnt an Land, indem weniger Nährstoffe über die Flüsse ins Meer gelangen, wo sie zu Sauerstoffmangel führen und jedes Leben ersticken. Wie das gelingen kann, wollen wir in einem Modellprojekt für meeresfreundliche Landwirtschaft zeigen. In den letzten Jahren ist schon einiges in Bewegung gesetzt worden, um die Meere zu schützen – national wie international. Darauf will ich aufbauen und weiter vorangehen. Für die Meere lohnt sich jede Anstrengung. Denn gesunde Meere schützen unser Leben. Sie sind nicht nur wichtig für die Umwelt, sie tun auch uns Menschen gut - gerade im Sommer."

Kaum ein anderes Ökosystem bietet so viel für Mensch, Umwelt und Klima wie die Meere. Doch die Meere weltweit – auch unsere Hausmeere Nord- und Ostsee - sind schwer belastet. Es zeigt sich immer stärker, wie die Erderwärmung, Versauerung durch zu viel CO₂, Überfischung, hohe Nährstoffeinträge, Plastikmüll und andere Belastungen den Meeren massiv schaden - und die Probleme verstärken sich gegenseitig.

Deutschland treibt national, in der EU und international den Meeresschutz durch verschiedenste Initiativen voran. Der "Aktionsplan Meer" soll an die Fortschritte der vergangenen Jahre anknüpfen und ressortübergreifend eine ambitionierte Agenda für saubere, gesunde und lebendige Meere entwickeln.

Geisternetze und andere Hinterlassenschaften der Fischerei sind ein massives Problem für die Meeresumwelt. Die Folgen für das Leben im Meer sind fatal: Fische, Wale, Vögel und viele andere Lebewesen verfangen sich in den umhertreibenden Netzen und verenden qualvoll darin. Darüber hinaus zerfallen die Netze zu Mikroplastik und gefährden dadurch auch die Gesundheit der Menschen, wenn sie in die Nahrungskette gelangen. Mit einem übergreifenden Ansatz soll das Problem neu angegangen werden, indem unter anderem mit Hilfe klugen Produktdesigns die Kreislaufführung verbessert wird. Auch werden Sammel- und Entsorgungsstrukturen in Häfen geschaffen. Zudem soll die Identifizierung und Bergung verbessert werden, zum Beispiel mit Markierung von Fanggeräten oder gemeinsamen Datenbanken. Das Projekt soll noch in diesem Jahr vergeben werden. Das Bundesumweltministerium stellt hierfür umfangreiche Finanzmittel zur Verfügung.

Wichtig bleibt darüber hinaus, die Qualität der Schutzgebiete als Rückzugs- und Ruheräume für bedrohte Arten zu verbessern. Sie sind eine der wichtigsten und effektivsten Maßnahmen, damit sich Tiere, Pflanzen und ihre Lebensräume erholen und stärken können. Zur Verbesserung dieser Gebiete wurden bereits entscheidende Schritte unternommen, etwa indem in bestimmten Gebieten Fischereimethoden wie Schleppnetz- oder Stellnetzfischerei eingeschränkt wurden. Die Bundesregierung hat außerdem einen Gesetzentwurf auf den Weg gebracht, damit künftig keine Gas- und Ölförderungen in den Meeresschutzgebieten in der deutschen Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) von Nord- und Ostsee mehr zugelassen werden. Auch bei einer künftig möglichen CO₂-Speicherung unter dem Meeresboden sind Meeresschutzgebiete ausgeschlossen.

Eines der größten Probleme der Ostsee – wie auch der Nordsee – ist die Eutrophierung. Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor gelangen aus Landwirtschaft, Abwasserbehandlung, Verkehr oder Industrie ins Meer. Zusammen mit Vertreterinnen und Vertretern aus Landwirtschaft, Fischerei, den Küstenbundesländern sowie aus Tourismus und Verbänden sollen mit einem Modellprojekt praktische Maßnahmen im Sinne einer meeresfreundlichen Landwirtschaft vorangetrieben werden. Damit soll es landwirtschaftlichen Betrieben ermöglicht werden, mit alternativen Methoden meeresfreundlich zu wirtschaften und vom Meer abhängige Wirtschaftsbereiche, wie Fischerei oder Tourismus, zu entlasten.

Meere gehören zu den wichtigsten Verbündeten im Klimaschutz. In der Weiterentwicklung des Aktionsprogramms Natürlicher Klimaschutz (ANK) sollen zusätzliche Maßnahmen entwickelt werden, die auf den bisherigen aufbauen. Dabei werden gezielt Projekte gefördert, die Seegraswiesen, Salzmarschen und Algenwälder an und vor den deutschen Küsten erhalten und wiederherstellen. Die Methoden des natürlichen Klimaschutzes stärken marine Ökosysteme und binden zugleich mehr CO₂.

Dass Fortschritte beim Meeresschutz trotz geopolitisch schwieriger Lage auch international möglich sind, zeigt das UN-Hochseeschutzabkommen (BBNJ-Abkommen), das im Januar in Kraft getreten ist. Es ist ein historischer Meilenstein für den internationalen Meeresschutz und den Multilateralismus gleichermaßen. Dieses Abkommen ist der Schlüssel dafür, die globalen Meeresschutzziele zu erreichen. Die Hohe See umfasst rund die Hälfte der Erdoberfläche und zwei Drittel des gesamten Ozeans. Bislang gab es für dieses riesige Gebiet keine einheitlichen Umweltregeln. Deutschland wird das Abkommen im September ratifizieren und auch im Rahmen des "Aktionsplans Meer" engagiert umsetzen.

Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit

Eckpunkte für einen Aktionsplan Meer: https://www.bundesumweltministerium.de/DL3514

Der Insektentaschenrechner: Wie drastisch sich Mähen auswirkt

Wed, 01 Jul 2026 11:37:24 +0200

Der Rechner (https://insektentaschenrechner.de) sagt die Anzahl und Vielfalt von Insekten und Spinnen vorher – und macht dieses Wissen direkt erfahrbar. Eindrucksvoll zeigt der Taschenrechner den dramatischen Einfluss des Mähens: Ein Mähvorgang kann die Anzahl von Insekten und Spinnen auf einer Wiese um bis zu 73 Prozent reduzieren. Bereits seit dem vergangenen Jahr können Nutzer:innen selbst herausfinden, welchen Einfluss verschiedene Mähtechniken haben. Nun erschien auch die entsprechende wissenschaftliche Studie im Fachjournal „Ecological Solutions and Evidence“. In dieser Veröffentlichung wird die Formel mit zwölf Einflussfaktoren zur Berechnung der Insekten pro Quadratmeter hergeleitet. Sie basiert auf den bislang verfügbaren Daten aus verschiedenen Regionen Deutschlands und der Schweiz, die auch den Taschenrechner speisen.

“Unser Wissen über die Biodiversitätskrise wird immer größer, aber trotzdem mangelt es immer noch an wirksamen Maßnahmen und Umsetzungen”, erklärt Erstautorin Johanna Berger, die die umfangreichen Analysen und Visualisierungen für das Webtool im Rahmen ihrer Promotion an der Technischen Universität Darmstadt durchführte. "Eine entscheidende Lösung für uns aus der Wissenschaft besteht darin, unsere Erkenntnisse mit der Praxis zu verbinden und sie besser zu vermitteln, beispielsweise durch digitale und datengestützte Tools wie unseren Insektentaschenrechner." Dieser soll einen Beitrag zur heimischen Artenvielfalt leisten, denn Wiesen gehören zu den artenreichsten Lebensräumen in Europa.

Entstanden ist der Insektentaschenrechner im Rahmen des Projekts BioDivKultur, bestehend aus einem interdisziplinären Forschungsteam der TU Darmstadt mit Projektpartnern aus der Praxis. Das Projekt ist Teil der Forschungsinitiative zum Erhalt der Artenvielfalt (FedA), die vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMBFTR, ehemals BMBF) gefördert wird. Umgesetzt wurde die Studie zusammen mit weiteren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Deutschland und der Schweiz. In Darmstadt und Umgebung weisen von BioDivKultur entwickelte Schilder mit 'Points of Insects' an vielen Orten auf die Bedeutung verschiedener Grünflächen für Insekten hin – und sind per QR-Code mit dem Insektentaschenrechner verbunden.

Seniorautor Nico Blüthgen, Projektsprecher von BioDivKultur, erklärt: „Für den Insektentaschenrechner haben wir einen umfangreichen Datensatz aus standardisierten Ein-Quadratmeter-Proben von Insekten und Spinnen aus Deutschland und der Schweiz zusammengestellt. Auf dieser Grundlage lässt sich anschaulich zeigen, wie verschiedene Parameter des Mähens und die versiegelte Fläche um Grünflächen sich auf die Anzahl und Vielfalt von Insekten und Spinnen auswirken.“

Der Insektentaschenrechner präsentiert einen „Spaziermodus“ für Interessierte und einen „Profimodus“ für Fachleute im Bereich der Grünlandbewirtschaftung. In der Studie kommen auf ungemähten Wiesen beispielsweise 73 Prozent mehr Arthropoden vor als auf gemähten Flächen, und dieser Effekt zeigt sich deutlich im Taschenrechner. Dies gilt für Spinnen, Zikaden, Wanzen, Heuschrecken und andere Gruppen in ähnlicher Weise – aber unterschiedlich stark.

In weniger isolierten ländlichen Bereichen ist die Dichte der Insekten und Spinnen höher als in stärker versiegelten städtischen Bereichen, Mulcher führen im Vergleich zu Balkenmähern zu einem stärkeren Rückgang der Insektenpopulationen und die unterschiedlich starken Auswirkungen der Mahdfrequenz, Schnitthöhe und anderer Parameter werden sichtbar. Ko-Autorin Margarita Hartlieb, die ebenfalls an der Implementierung des Online-Tools beteiligt war, fügt hinzu: "Unser Webtool bietet zusätzliche Informationen, etwa die Verknüpfung mit Beobachtungen aus dem Citizen-Science-Projekt iNaturalist vom angegebenen Standort, FAQs und Einblicke in die Forschungsprozesse."

Erstautorin Berger erklärt: „Ein Hauptaspekt zeigt, dass Änderungen am Mähverhalten zwar etwas bewirken können, etwa insektenschonendere Mäher oder weniger Schnitte, das Mähen selbst jedoch den größten Einfluss hat. Dies unterstreicht die Bedeutung von ungemäht gelassenen Flächen – sogenannten Refugien. Sie sind eine wirkungsvolle Maßnahme für den Schutz von Insekten und Spinnen, in denen Ressourcen erhalten bleiben und in die sie während beziehungsweise nach dem Mähen flüchten können.”

Refugien lassen sich auch mit Konzepten wie der Rotationsmahd gut verwirklichen, indem immer nur ein Teil der Fläche gemäht wird, während der andere Teil dann zu einem späteren Zeitpunkt gemäht wird. Zu diesem Thema stellt das Webtool Insektentaschenrechner auch eine Beispiel-Rechnung unter https://insektentaschenrechner.de/refuge vor. Nach dem Mähen einer 100 Quadratmeter großen Fläche finden sich etwa 13.000 Insekten und Spinnen. Bleiben jedoch zehn Prozent der Fläche ungemäht, steigt die Zahl auf 14.350, bei 20 Prozent auf 15.700 und bei 30 Prozent auf 17.050. Eine vollständig ungemähte Wiese beherbergt sogar 26.500 Insekten und Spinnen.

Ungemähte Refugien schaffen Lebensraumvielfalt, Schutz vor dem Mähen, sowie Entwicklungsräume für Larven und Winterquartiere. Der Insektentaschenrechner ermöglicht es also, Argumente mit belastbaren Daten zu stützen und so eine sachliche, wissensbasierte Kommunikation über die Nutzung von Grünflächen zu unterstützen.

TU Darmstadt

Originalpublikation:

Berger, J.L., Hartlieb, M., von Berg, L., Brion, A., Entling, M. H., Frank, J., Humbert, J.-Y., Mody, K., Sann, M., Staab, M., Weisser, W.W., & Blüthgen, N.: “The Insect Calculator: A web tool to predict meadow arthropods based on mowing impacts”, in: “Ecological Solutions and Evidence”, 2026, e70271, Volume7, Issue 3, https://doi.org/10.1002/2688-8319.70271