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Klimawandel führt zu globalen Veränderungen in der Schmetterlingsverbreitung

Wed, 05 Aug 2026 12:25:53 +0200

Da Arten verschiedene Formen von Verbreitungsverschiebungen gleichzeitig zeigen können, überlappen sich die Anteile für Ausweitungen, Verkleinerungen und Höhenverschiebungen.

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

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

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

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

Monitoring mit großen Lücken

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

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

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

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

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

Originalpublikation:

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

Wilde Kapuzineraffen bevorzugen Steine, die sich beim Nüsseknacken bereits bewährt haben

Wed, 05 Aug 2026 12:15:55 +0200

Eine neue Studie liefert experimentelle Belege dafür, dass sich wilde Kapuzineraffen bei der Auswahl von Steinwerkzeugen nicht allein an physikalischen Merkmalen orientieren, sondern auch sichtbare Hinweise auf eine frühere Nutzung berücksichtigen. Forschende des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie und der Universität São Paulo untersuchten, wie nussknackende Kapuzineraffen zwischen Steinen unterschiedlicher Härte und Optik wählen und ob Hinweise auf frühere Nutzung – erkennbar an Schlagspuren – einen größeren Einfluss auf die Auswahl haben als die intrinsischen Materialeigenschaften eines Steins.

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

Material und Aufgabe im Einklang

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

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

Wenn Nutzungsspuren die Wahl bestimmen

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

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

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

Lernen aus Spuren statt aus Beobachtungen

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

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

Neue Perspektiven für die Archäologie

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

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

Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie

Originalpublikation:

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

Brandhäufigkeit in der Arktis durch menschliche Aktivitäten mehr als verdoppelt

Wed, 05 Aug 2026 12:07:44 +0200

Brände in der Arktis sind kein rein regionales Problem, wie der dunstige Himmel in der Schweiz im vergangenen Sommer gezeigt hat – trotz ansonsten sonnigen Wetters. Rauch von Großbränden im Norden Kanadas überquerte den Atlantik und erreichte Europa. Bislang konzentrierten sich groß angelegte Studien zu Bränden in der arktischen Tundra vor allem auf steigende Temperaturen und Dürre als Hauptursachen. Die Rolle menschlicher Aktivitäten fand weitaus weniger Beachtung, obwohl sich die industrielle Entwicklung, Siedlungen, Straßen und andere Infrastruktur in Teilen der Arktis rasch ausbreiten – insbesondere im Zusammenhang mit Rohstoffindustrien wie der Öl- und Gasförderung sowie dem Bergbau.

Künstliches Licht bei Nacht und Auftreten von Bränden

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der Universität Zürich (UZH) hat erstmals für den Zeitraum von 2001 bis 2013 im gesamten Arktisraum untersucht, ob menschliche Aktivitäten mit dem Auftreten von Bränden zusammenhängen. Studienleiterin Gabriela Schaepman-Strub vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der UZH arbeitete mit Forschenden vom Goddard Space Flight Center der NASA in den USA und der Universität Münster in Deutschland zusammen. Da direkte und konsistente Daten zu menschlichen Aktivitäten in der gesamten Arktis schwer zu beschaffen sind, nutzten die Forschenden künstliches Nachtlicht als satellitengestützten Indikator für menschliche Präsenz, einschließlich Siedlungen und industrielle Aktivitäten.

«Unsere Ergebnisse zeigen, dass in der Arktis Brände in beleuchteten Gebieten 2.5-mal häufiger auftraten als in klimatisch ähnlichen, unbeleuchteten. Auch in der Nähe von beleuchteten Gebieten waren sie häufiger, was auf einen starken räumlichen Zusammenhang zwischen menschlichen Aktivitäten und dem Auftreten von Bränden hinweist», sagt Cengiz Akandil, UZH-Postdoc und Erstautor der Studie. Was gemäß den Forschenden nicht bedeutet, dass menschliche Aktivitäten der einzige Auslöser für arktische Brände sind, da sich ändernde Temperatur-, Feuchtigkeits- und Dürrebedingungen weiterhin wichtige Faktoren darstellen. Doch die neue Studie belegt, dass auch menschliche Aktivitäten eine wichtige Rolle spielen.

Laut Miguel Román, stellvertretender Direktor für Atmosphären und Datensysteme am NASA Goddard Space Flight Center und Mitautor der Studie, sind Erdbeobachtungen am aussagekräftigsten, wenn sie das Verständnis der Forschenden fördern, wie Umweltbedingungen und menschliche Aktivitäten zusammenwirken. «Diese Studie unterstreicht die Bedeutung einer interdisziplinären Erdsystemwissenschaft: Sie betrachtet menschliche Systeme als Teil eines miteinander verbundenen Ganzen, anstatt sie getrennt von der Umwelt zu behandeln», sagt Román.

Unterschiedliche Brandverhütung und -bekämpfung

Die Forschenden ermittelten zudem grosse regionale Unterschiede, wie häufig Brände in der Nähe von beleuchteten Gebieten auftreten. Präventionsmaßnahmen und die vorhandenen Kapazitäten zur Bekämpfung könnten regionale Unterschiede zum Teil erklären. «Eine bessere Brandverhütung und ein besseres Brandmanagement rund um Siedlungen, Industriestandorte, Straßen und andere beleuchtete Gebiete könnten helfen, die Entzündungsrisiken zu verringern und Schäden zu begrenzen», sagt Akandil.

Die Studienergebnisse sind wichtig für die Menschen in der Arktis. Feuer können Wohnhäuser, Infrastruktur, Verkehrswege, Lebensgrundlagen und die öffentliche Gesundheit ebenso bedrohen wie kulturell bedeutsame Landschaften und wertvolle Ökosysteme, die die lokale Lebensweise und die arktische Biodiversität stützen. Sie können das Auftauen des Permafrosts beschleunigen und Tundra-Ökosysteme in neue, brandgefährdete Zustände versetzen. «Die durch den Menschen verursachten Brandgefahren zu verringern, ist nicht nur für den Schutz der Infrastruktur wichtig, sondern auch für die Stärkung der Widerstandsfähigkeit und Sicherheit arktischer Gemeinschaften», betont Studienleiterin Schaepman-Strub.

Auswirkungen reichen weit über Arktis hinaus

Da arktische Brände Kohlenstoff freisetzen und den Abbau des Permafrosts beschleunigen können, tragen sie zu Rückkopplungsprozessen bei, die das globale Klima beeinflussen. Die Auswirkungen reichen weit über die Arktis hinaus. Der Umgang mit dem durch menschliche Aktivitäten in der Arktis verbundenen Brandrisiko ist daher ein lokales und globales Thema, wie Schaepman-Strub festhält: «Da die Erschließung der Arktis voranschreitet und die klimatischen Bedingungen immer brandgefährlicher werden, wird es immer wichtiger, die Brandprävention in die Raumplanung, den Industriebetrieb und die Strategien zum Schutz von Siedlungen zu integrieren.»

Universität Zürich

Originalpublikation:

Cengiz Akandil, Ramona J. Heim, Elena Plekhanova, Nils Rietze, Miguel O. Román, Zhuosen Wang, Reinhard Furrer, Gabriela Schaepman-Strub. Human activity increases Arctic fire occurrence within and near lit areas. Communications Earth and Environment. 31 July 2026 (Article in Press). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03884-3

Malaria schädigt Fresszellen in der Milz dauerhaft

Wed, 05 Aug 2026 10:41:16 +0200

Makrophagen sind ein wichtiger Bestandteil unseres Immunsystems. Als Teil der unspezifischen Abwehr fungieren die Riesenfresszellen als „Müllabfuhr“ unseres Körpers: Sie spüren Krankheitserreger auf, beseitigen abgestorbene Körperzellen und machen Fremdstoffe unschädlich, indem sie sie verdauen. „Grundsätzlich lassen sich zwei Arten von Makrophagen unterscheiden: residente, die bereits im Embryo angelegt sind, und rekrutierte, die jederzeit neu gebildet werden können“, erklärt Prof. Dr. Elvira Mass, Leiterin der Arbeitsgruppe „Entwicklungsbiologie des Immunsystems“ am Life & Medical Sciences Institut (LIMES) der Universität Bonn.

Residente Fresszellen regenerieren sich durch Zellteilung. Werden bei einer schweren Infektion oder Verletzung sehr viele von ihnen zerstört, reicht die eigene Teilungsrate nicht aus. Ihre Funktion übernehmen dann weiße Blutkörperchen, die im Knochenmark gebildet und später in Makrophagen umgewandelt werden. „Bislang ging man davon aus, dass dieser Ersatz nahezu gleichwertig ist“, sagt Mass. „Unsere neuere Forschung zeigt jedoch, dass das nicht der Fall ist.“

Malaria-Infektion schädigt Makrophagen-Population nachhaltig

In einer gemeinsamen Studie mit der Arbeitsgruppe von Dr. Lynette Beattie am Peter Doherty Institute for Infection and Immunity in Melbourne ist die Mass-Gruppe der Frage nachgegangen, welchen langfristigen Einfluss Malaria-Infektionen auf residente Makrophagen in der Milz haben. „In der Milz befindet sich eine große Population von Makrophagen, die abgestorbene rote Blutkörperchen fressen und dabei Eisen recyceln. Sie besitzen einen Rezeptor namens CD163, weshalb wir sie CD163-Makrophagen nennen“, sagt Elvira Mass, die auch Sprecherin des Transdisziplinären Forschungsbereichs (TRA) „Life and Health“ und Mitglied im Exzellenzcluster ImmunoSensation3 der Universität Bonn ist.

Die Forschenden konnten durch Experimente an genetisch veränderten Mäusen zeigen, dass Malaria-Erreger im sogenannten Blutstadium – der Phase, in der die bekannten Fieberschübe auftreten – die CD163-Makrophagen gezielt dezimieren. Selbst Monate nach Abklingen der Infektion hatte sich die CD163-Population nicht erholt. „Ihren Platz übernehmen neue, aus dem Knochenmark stammende Zellen, die allerdings nicht die Spezialisierung des Originals erreichen“, erklärt Elvira Mass. Das ist problematisch, weil CD163-Makrophagen nicht nur fressen, sondern auch Bereiche der Immunabwehr steuern: Über einen Botenstoff kommunizieren sie mit Makrophagen der Marginalzone, der äußeren Gewebeschicht der Milz, die eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung von Bakterien und Viren spielen. „Diese Struktur sorgt dafür, dass die Immunzellen in der Milz die Signale erhalten, die sie zur Bekämpfung von Bakterien und Viren benötigen. Wir haben festgestellt, dass diese Struktur und das damit verbundene Kommunikationsnetzwerk durch Malaria nachhaltig geschädigt werden“, sagte Dr. Beattie, Co-Leiterin der Studie.

In Folgeexperimenten konnte diese funktionelle Bedeutung bestätigt werden: Allein die Eliminierung des Botenstoffs führt dazu, dass die Makrophagen-Population der Marginalzone schrumpft. Werden die CD163-Makrophagen zusätzlich dezimiert, verläuft eine Malaria-Infektion deutlich schwerer – mit mehr Malaria-auslösenden Parasiten im Blut und länger anhaltender Blutarmut. Da diese Schädigungen nicht nur vorübergehend sind, ist auch die Prognose für erneute Infektionen wesentlich schlechter.

Ergebnisse lassen sich auf den Menschen übertragen

CD163-Makrophagen finden sich auch in der menschlichen Milz – deshalb vermuten die Forschenden, dass Malaria auch beim Menschen eine dauerhafte Umgestaltung der Makrophagen-Architektur bewirkt. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine einzelne Malaria-Episode einen bleibenden Abdruck im Immungedächtnis, in der Antigenfilterung und im Eisenstoffwechsel der Milz hinterlassen kann“, sagt Elvira Mass. „Das könnte relevant sein für die Wirksamkeit von Impfungen – insbesondere in Regionen, in denen Malaria-Infektionen wiederholt auftreten.“

Zudem leistet die Studie einen wichtigen Beitrag dazu, Genese, Funktion und Zusammenspiel von residenten und rekrutierten Makrophagen besser zu verstehen. Im Idealfall könnte das die Entwicklung von Medikamenten und Therapien voranbringen – nicht nur bei Malaria, sondern auch im Zusammenhang mit anderen Erkrankungen.

Universität Bonn

Originalpublikation:

Katharina Mauel, Daria Hirschmann, Nelli Blank-Stein, Marie-Louise Diefenbach-Wilke, Theresa Eulgem, Shirley Le, Samuel N. Breit, Miguel P. Soares, Vicky Wang-Wei Tsai, Florent Ginhoux, William R. Heath, Lynette Beattie, Elvira Mass. “CD163+ red pulp macrophages interact with marginal metallophilic macrophages during blood-stage malaria to maintain splenic architecture”. Immunity 2026, https://doi.org/10.1016/j.immuni.2026.07.006

Wechsel von Milch zu fester Nahrung prägt die Reifung des Immunsystems

Wed, 05 Aug 2026 10:35:11 +0200

Bestimmte Zellen des Immunsystems – sogenannte dendritische Zellen – nehmen Krankheitserreger und harmlose Fremdpartikel auf, integrieren Signale aus ihrer Umgebung und steuern daraufhin die Reaktionen anderer Immunzellen, der T-Zellen. Ein Team um Professorin Barbara Schraml vom Biomedizinischen Centrum der LMU konnte nun in Mäusen einen Signalweg identifizieren, über den Informationen über den Ernährungswechsel an dendritische Zellen in der Milz weitergegeben werden, welche die Immunreaktionen entsprechend anpassen.

Immunzellen werden neu kalibriert

Wenn junge Mäuse beginnen, festes getreidebasiertes Futter zu fressen, reagieren verschiedene Arten von Lymphozyten – also Abwehrzellen des Immunsystems – mit einer vermehrten Produktion des Botenmoleküls Interferon-gamma. Dieses Molekül setzt eine Signalkette in Gang, die eine bestimmte Population von dendritischen Zellen in der Milz namens cDC1 in einen Aktivierungszustand versetzt, der durch die Produktion des Signalstoffs CXCL9 gekennzeichnet ist. Diese speziellen cDC1-Zellen wiederum beeinflussen die Eigenschaften und die Aktivität von T Zellen, die Bestandteile aus der Nahrung erkennen können. „Ernährungssignale werden somit durch das Immunsystem weitergeleitet und tragen dazu bei, den sich entwickelnden Pool an T Zellen neu zu kalibrieren, wenn das Immunsystem mit einer größeren Vielfalt an Stoffen aus der Nahrung und der Umwelt in Kontakt kommt“, sagt Schraml.

Der Effekt ist nicht von der Darmflora abhängig

Dieser Regelkreis war auch bei keimfreien Mäusen aktiv, betonen die Forschenden. Er lässt sich daher nicht allein durch Veränderungen der Darm-Mikrobiota erklären, die normalerweise mit der Entwöhnung einhergehen. „Welche Nahrungsbestandteile genau die Immunreaktion beeinflussen, konnten wir noch nicht identifizieren“, erklärt Schraml. „Denkbare Kandidaten sind bioaktive Substanzen, die in herkömmlichem Getreidefutter enthalten sind. Dazu zählen pflanzliche Bestandteile wie Beta-Glucane oder Spuren mikrobieller Moleküle wie Lipopolysaccharide.“

Immunzellen reagieren auch im Erwachsenenalter

Zudem entdeckten die Forschenden, dass die cDC1-Zellen auch bei erwachsenen Mäusen auf Ernährungsumstellungen reagieren. Die Ernährung könnte ihrer Ansicht nach daher einen modifizierbaren Umweltreiz darstellen, über den die Immunität in der frühen Lebensphase und darüber hinaus beeinflusst werden kann. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Nahrung dem Immunsystem nicht nur Nährstoffe, sondern auch Informationen liefert“, sagt Schraml. „Dass cDC1 auch im Erwachsenenalter auf Veränderungen der Ernährung reagieren, eröffnet langfristig die Möglichkeit zu untersuchen, ob sich Immunantworten durch gezielte Ernährungsinterventionen beeinflussen lassen.“

Ludwig-Maximilians-Universität München

Originalpublikation:

Altunöz, D., Shakiba, R., Ravi Rengarajan, K. et al. Peri-weaning, diet-induced activation of an IFNγ-mediated regulatory circuit promotes cDC1 maturation and CD8⁺ T cell differentiation. Nat Commun 17, 7631 (2026). doi.org/10.1038/s41467-026-75853-5

Wie das Indo-Pazifische Wärmebecken Regenmuster über Jahrtausende steuert

Wed, 05 Aug 2026 09:39:00 +0200

Bislang war unklar, wie die sehr unterschiedlichen Niederschlagsarchive aus Asien und dem Pazifik zusammenpassen und warum sich die Muster über Jahrtausende so deutlich verschieben. Bekannt ist, dass tropische Temperaturen und damit Niederschlagsmengen auf langen Zeitskalen beeinflusst werden, wenn sich die Ausrichtung der Erdachse – die sogenannte Präzession – verändert. Offen blieb jedoch bislang, wie sich dieses Signal über weite Teile Asiens und des Pazifiks ausbreitet und welcher atmosphärische Mechanismus die beobachteten Muster erzeugt.

Um diese Fragen zu beantworten, kombinierten Forschende aus China, Deutschland, den USA und Frankreich Daten mit transienten Klimasimulationen und verglichen ihre Ergebnisse mit bestehenden Niederschlagsrekonstruktionen der vergangenen 150.000 Jahre. Zusammen ergab sich ein konsistentes Muster aus Regenzonen, die sich über verschiedene Breiten hinweg abwechseln und mit den im Modell beschriebenen Rossby-Wellen zusammenhängen.

„Wir wissen, dass diese Wellen das heutige Wetter saisonal und über große Entfernungen hinweg beeinflussen, wie etwa im Pazifik-Japan-Muster“, sagt Dr. Mahyar Mohtadi, Koautor der Studie und Leiter der Arbeitsgruppe „Klimavariabilität der niedrigen Breiten“ am MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen. Das Pazifik-Japan-Muster ist ein großräumiges, atmosphärisches Zirkulationsmuster, das während des Sommers die tropischen Klimaschwankungen mit den Wetterbedingungen in Ostasien und dem westlichen Nordpazifik verbindet. „Neu ist, dass sich großräumige Niederschlagsmuster auf sehr langen Zeitskalen nicht allein durch Änderungen der Präzession erklären lassen, sondern erst durch die dadurch verursachten Änderungen der Rossby-Wellen.“ Die Ergebnisse liefern erstmals einen physikalisch schlüssigen Mechanismus, der regionale Unterschiede in Niederschlagsmustern über Jahrtausende erklärt. Gleichzeitig schaffen sie eine wichtige Referenz, um den Einfluss des menschengemachten Klimawandels auf heutige und zukünftige Niederschlagsextreme im Asien-Pazifik-Raum besser einzuordnen.

MARUM– Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen

Originalpublikation:

Yu, Z., Song, L., Jian, Z. et al. Rossby wave-modulated orbital precipitation anomalies in the Asia-Pacific region. Nat Commun (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-74368-3

Hat sich der Östliche Gorilla erholt?

Tue, 04 Aug 2026 11:50:33 +0200

Der Östliche Gorilla (Gorilla beringei) ist die größte heute lebende Menschenaffenart und kommt ausschließlich in den tropischen Wäldern Zentral- und Ostafrikas vor. Lebensraumverlust, Wilderei und bewaffnete Konflikte setzen den Beständen seit Jahrzehnten zu. Sowohl der Berggorilla (Gorilla beringei beringei) als auch der Östliche Flachlandgorilla (Gorilla beringei graueri) zählen zu den am stärksten bedrohten Menschenaffen der Welt.
Die neu erschienene Statusbewertung der IUCN zeigt für die beiden Unterarten nun ein deutlich unterschiedliches und gleichzeitig differenziertes Bild: In einigen Gebieten, insbesondere in bestimmten bewirtschafteten Wäldern, sind die Populationen des Östlichen Flachlandgorillas stabil geblieben. „Das zeigt, dass nachhaltiger Schutz weitere Verluste verhindern kann. Im Fall der Berggorillas hat langfristiger, intensiver Artenschutz sogar ein messbares Populationswachstum ermöglicht“, berichtet Hauptautorin Dr. Jessi Junker, Forscherin am Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz sowie bei der Naturschutzorganisation Re:wild und dem Institute for Ape Conservation Science in Ruanda. „Unsere Gefährdungsbewertung verdeutlicht eindrücklich die Notwendigkeit und die Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen, die in einigen Regionen den Unterschied zwischen Überleben und Aussterben ausmachen. Die Herausforderung besteht nun darin, diese Bemühungen aufrechtzuerhalten und auszuweiten.“

Während die Rote Liste der IUCN das Aussterberisiko einzelner Arten verzeichnet, zeigt der „Grüne Status“, wie stark eine Art sich der vollständigen Erholung in ihrem gesamten heimischen Verbreitungsgebiet annähert. Erholung bedeutet hier, dass Populationen lebensfähig und über natürliche Lebensräume verteilt sind und ihre ökologischen Rollen erfüllen können. Insgesamt lässt sich für den Östlichen Gorilla somit eine Erholung feststellen.

Für die Bewertung rekonstruierten die Expert*innen das historische Verbreitungsgebiet der Gorillaunterarten um die Wende zum 19. Jahrhundert und unterteilte es in fünf Regionen, die jeweils unterschiedliche Populationen mit verschiedenen Bedrohungen, Schutzgeschichten und Managementkontexten repräsentieren. Vier für Östliche Flachlandgorillas im Osten der Demokratischen Republik Kongo und eine für Berggorillas in der Bwindi-Virunga-Landschaft in Uganda, Ruanda und der nordöstlichen Demokratischen Republik Kongo. Für jede der untersuchten Regionen wurden der aktuelle Populationsstatus, wesentliche Bedrohungen sowie die Auswirkungen vergangener und laufender Schutzmaßnahmen analysiert. Zu Bedrohungen werden etwa Lebensraumverlust, Bergbau, landwirtschaftliche Expansion oder Krankheitsrisiken gezählt. Auf dieser Grundlage erstellte das Team verschiedene Artenschutz-Szenarien, um abzuschätzen, wie es der Art heute ohne die bisherigen Schutzmaßnahmen ergehen würde, wie es ihr voraussichtlich ergehen wird, wenn die Maßnahmen fortgesetzt werden und was passieren könnte, wenn die derzeitigen Bemühungen reduziert oder eingestellt würden.

In den Prozess waren insgesamt über 60 Expert*innen involviert, die Mehrzahl aus den Verbreitungsländern Demokratische Republik Kongo, Ruanda und Uganda, wodurch sichergestellt wurde, dass die Ergebnisse auf fundiertem regionalem Fachwissen und lokalen Praxiskenntnissen beruhen.
„Die Bewertung ist das Resultat einer herausragenden Kooperationsleistung. Die außergewöhnlich große Zahl von Expert*innen aus dem gesamten Verbreitungsgebiet der Art und die damit verbundene Breite an Fachwissen gibt den Ergebnissen besonderes Gewicht“, betont Magdalena Cygan, Referentin für den „Green Status of Species“ bei der IUCN. „Der ‚Grüne Status‘-Ansatz ermöglicht es uns, über das Aussterberisiko hinauszublicken und eine tiefergehende Frage zu stellen: Wie nah sind wir an einer vollständigen Erholung, und wie viel hat der Artenschutz wirklich bewirkt?“

Für die Östlichen Flachlandgorillas liegt der berechnete „Artenerholungswert“ bei 15 Prozent, womit sie in die Kategorie „kritisch dezimiert“ des Grünen Status fallen. In den letzten Jahrzehnten haben sich ihre Verbreitung und Bestandsgröße deutlich verringert. Schätzungen zufolge ist die Gesamtpopulation der Östlichen Flachlandgorillas in den letzten rund 20 Jahren um etwa 60 Prozent zurückgegangen – heute gibt es noch weniger als 7.000 Exemplare. Gleichzeitig zeigt die Bewertung, dass der Artenschutz noch schwerwiegendere Verluste verhindert hat. In einigen Gebieten der Demokratischen Republik Kongo – darunter das von der Gemeinde verwaltete Oku Community Reserve und die Nkuba Conservation Area – sind die Gorillapopulationen in den letzten zwei Jahrzehnten trotz der anhaltenden Unruhen im Land relativ stabil geblieben.
„Stabile Populationen in Teilen des Verbreitungsgebiets des Östlichen Flachlandgorillas zeigen, dass Naturschutz funktioniert“, sagt Dominique Bikaba, Geschäftsführer der Naturschutzorganisation Strong Roots Congo. „Wo Gemeinschaften und Naturschutzpartner effektiv zusammenarbeiten, lässt sich der Rückgang aufhalten. Diese Populationen sind jedoch weiterhin stark auf anhaltende Unterstützung angewiesen.“

Die erstellten Szenarien in der Statusbewertung zeigen: Würden die derzeitigen Schutzbemühungen reduziert oder eingestellt, würden die Populationen des Östlichen Flachlandgorillas wohl rapide zurückgehen. Da die Unterart sich nur langsam vermehrt, sind größere kurzfristige Zuwächse zwar unwahrscheinlich, langfristig sei eine echte Erholung aber weiterhin möglich, sofern die Schutzbemühungen verstärkt und nachhaltig fortgesetzt würden.

Die Berggorillas wiederum weisen einen höheren „Artenerholungswert“ von 25 Prozent auf und werden damit als „weitgehend dezimiert“ eingestuft. Obwohl eine vollständige Erholung damit noch in weiter Ferne liegt, spiegelt der Wert ein messbares Populationswachstum in den letzten Jahrzehnten wider.
In den 1980er-Jahren waren die Bestände auf weniger als 620 Individuen geschrumpft. Heute leben mehr als 1.000 Berggorillas im Virunga-Massiv und im Bwindi Impenetrable National Park. Erreicht wurde dieser Anstieg durch jahrzehntelange koordinierte Naturschutzmaßnahmen – darunter das Management von Schutzgebieten, veterinärmedizinische Maßnahmen, grenzübergreifende Zusammenarbeit und eine enge Einbindung der lokalen Gemeinschaften. „Die Erholung der Berggorilla-Population ist eine der weltweit größten Erfolgsgeschichten im Naturschutz“, betont Felix Ndagijimana, Landesdirektor für Ruanda beim Dian Fossey Gorilla Fund. „Sie zeigt, dass langfristige Investitionen, eine konsequente Durchsetzung der Gesetze und die Zusammenarbeit zwischen Regierungen, NGOs und Gemeinden selbst drastische Bestandsrückgänge umkehren können.“ Die Statusbewertung der IUCN zeigt jedoch auch, dass die bisher erzielte Erholung nur nachhaltig ist, wenn Schutzmaßnahmen fortgesetzt werden.

„Der ‚Green Status‘ macht sichtbar, dass angewandter Naturschutz wirkt“, fasst Senckenbergerin Jessi Junker ihre Ergebnisse zusammen. „Jetzt verfügen wir über eine transparente Methode, um die Wirkung von Maßnahmen zu messen, Mittel zu priorisieren und sicherzustellen, dass nachhaltige Investitionen zu einer echten Erholung vor Ort führen. Diese Bemühungen müssen jetzt nicht nur fortgesetzt, sondern auch landesweit ausgeweitet und mit besseren Ressourcen ausgestattet werden. Das anhaltende Engagement wird darüber entscheiden, ob die Östlichen Gorillas auf dem Weg der Erholung weiter vorankommen.“

Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung

Originalpublikation:

Junker, J., Bikaba, D., Eckardt, W., Fawcett, K., Pintea, L., Plumptre, A.J., Robbins, M.M., Scholfield, K., Stoinski, T.S. & Williamson, E.A. 2026. Gorilla beringei (Green Status assessment). The IUCN Red List of Threatened Species 2026.
https://www.iucnredlist.org/species/39994/115576640

Futterpflanze erhält Wachstumskick von neu entdeckter nützlicher Bakterienart

Tue, 04 Aug 2026 10:15:15 +0200

Vom Projekt zum Produkt, solche Erfolgsgeschichten gibt es nicht oft in der landwirtschaftlichen Grundlagenforschung. In diesem Falle fanden Forschende des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Braunschweig an der Wurzel der Esparsette eine neue Art von Knöllchenbakterien, welche der Futterpflanze einen Wachstumskick verschafft, indem sie die Pflanze mit Stickstoff versorgt. Nun sind Leguminosen, also Eiweißpflanzen, eigentlich dafür bekannt, dass sie in ihrem Wurzelraum eine Symbiose mit Knöllchenbakterien eingehen, die ihnen bei der Stickstoffversorgung helfen, jedoch funktioniert das nicht in allen Böden und für alle Leguminosenarten gleich gut. Beispielsweise gedeihen auch Soja und Lupine nicht an allen Standorten und brauchen manchmal eine gewisse Starthilfe, um ertragreich zu wachsen. Genau so geht es auch der Saat-Esparsette Onobrychis viccifolia, weshalb die Futterleguminose in der deutschen Agrarlandschaft nur ein Nischendasein fristet. Das soll sich nun, dank des am JKI isolierten Bakterienstammes Mesorhizobium onobrychidis OM4 ändern.

„Obwohl die Esparsette bei der Tierernährung und auch im Agrarökosystem mit vielen positiven Eigenschaften punkten kann, wird sie in Deutschland kaum noch angebaut“, erklärt Dr. Torsten Thünen vom Julius Kühn-Institut. Hauptgründe dafür sind die hohen Standortansprüche der Futterpflanze, eine empfindliche Jugendentwicklung sowie ihre schwache Konkurrenzfähigkeit in Pflanzenmischungen. „Viele dieser Schwachpunkte sind auf die in der Literatur beschriebene unzuverlässige Stickstoffversorgung durch die mit der Pflanzenwurzel vergesellschafteten Knöllchenbakterien, den Rhizobien, zurückzuführen“, erklärt der Pflanzenbauexperte vom JKI.

In einem von Dr. Thünen koordinierten Projekt rund um die Esparsette (FKZ 22402216/gefördert durch die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe, kurz FNR), isolierte sein JKI-Kollege Dr. Samad Ashrafi eine neue Bakterienart aus Knöllchen der Esparsette. Diese wurde als Mesorhizobium onobrychidis OM4 beschrieben. In Inokulationsversuchen beobachteten die Forschenden einen bis zu vierfach erhöhten Biomassezuwachs im Vergleich zu unbehandelten Kontrollpflanzen. In zusätzlichen Versuchen wurden weitere Mesorhizobium-Stämme aus Knöllchen der Esparsette isoliert, darunter erneut noch unbeschriebene Arten. Im Inokulationsexperiment wurden auch diese neuen Isolate mit M. onobrychidis verglichen. „Obwohl sie ebenfalls gute wachstumsfördernde Eigenschaften zeigten, schnitt M. onobrychidis aber immer noch am besten ab“, sagt Dr. Thünen vom Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen.

Die im Labor erzielten positiven Ergebnisse bestärkten den JKI-Wissenschaftler darin, einer Saatgut-Firma, die wachstumsfördernde Wirkung der Bakterienisolate vorzustellen. Die Firma, die u.a. die einzige deutsche Esparsetten-Sorte vermarktet, zeigte großes Interesse an den vom JKI isolierten Mesorhizobium Stämmen. Sie wiederholte die am JKI durchgeführten Inokulationsversuche und bestätigte die besondere wachstumsfördernde Wirkung des Stammes OM4 von M. onobrychidis. In der Folge äußerte die Firma den Wunsch, den Bakterien-Stamm als kommerzielles Inokulum speziell für den Anbau der Esparsette zu vermarkten.

Ende April 2026 wurde eine Übertragungsvereinbarung für den Stamm M. onobrychidis OM4 zwischen dem JKI und der in Krefeld ansässigen Firma Feldsaaten Freudenberger unterzeichnet. Die Firma hat mit der Produktentwicklung begonnen und eine Markteinführung des Produkts, welches den am JKI entdeckten und isolierten nützlichen Bakterienstamm enthält, wurde für die laufende Saison 2026 in Aussicht gestellt.

Julius Kühn-Institut

Originalpublikation:

Ashrafi S, Kuzmanović N, Patz S, Lohwasser U, Bunk B, Spröer C, Lorenz M, Elhady A, Frühling A, Neumann-Schaal M, Verbarg S, Becker M, Thünen T. 2022. Two New Rhizobiales Species Isolated from Root Nodules of Common Sainfoin (Onobrychis viciifolia) Show Different Plant Colonization Strategies. Microbiol Spectr 10:e01099-22. https://doi.org/10.1128/spectrum.01099-22

Globale Ertragsmodelle unterschätzen, wie stark Reis auf extreme Hitze reagiert

Tue, 04 Aug 2026 09:55:00 +0200

Reis ist für mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung ein Grundnahrungsmittel. Die Schätzungen dazu, wie sich der Klimawandel auf die Reisproduktion auswirkt, gehen weit auseinander. Ein Grund dafür ist, dass viele wissenschaftliche Untersuchungen die allmählichen Folgen höherer Durchschnittstemperaturen und die unmittelbaren Schäden durch extreme Hitze bisher nur begrenzt getrennt betrachtet haben.

In der neuen Studie, die vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) geleitet wurde und an der auch das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) beteiligt war, werten die Forscherinnen und Forscher 214 Beobachtungen aus Freilandexperimenten aus. Die Ergebnisse zeigen, dass starke Hitze – also Temperaturen von über 30 Grad Celsius – der wichtigste Faktor für die durch Erwärmung verursachten Ertragseinbußen ist. An mehr als 70 Prozent der untersuchten Standorte war die Hitze für mehr als die Hälfte der absoluten Ertragsveränderung verantwortlich. Der Vergleich mit sieben globalen Ertragsmodellen zeigt hingegen, dass diese weniger empfindlich auf Hitzeextreme reagieren als die Beobachtungen aus den Experimenten.

„Die Abweichung zwischen Beobachtungen und Modellen scheint vor allem darauf zurückzugehen, dass viele heutige Erntemodelle Hitzeschäden während der Fortpflanzungsphase von Reis noch nicht ausreichend erfassen. Die Beobachtungen der Studie zeigen, dass Reis genau dann besonders anfällig für extreme Hitze ist, wenn sich Rispen und Körner entwickeln“, erklärt Leitautorin Yiwei Jian vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung.

Nachdem die Forschenden die Modellergebnisse anhand der Beobachtungsdaten angepasst hatten, zeigte sich in den Untersuchungen, dass die weltweiten Reiserträge allein aufgrund des Temperatureffekts im Durchschnitt um 8,1 Prozent zurückgehen, wenn die globale Mitteltemperatur um 1 Grad Celsius steigt. Das ist etwa doppelt so viel wie die ursprüngliche Schätzung der Erntemodelle von 3,8 Prozent. Die Autorinnen und Autoren betonen, dass diese Berechnung ausschließlich Temperatureffekte berücksichtigt und daher nicht als vollständige Prognose der künftigen Reisproduktion zu verstehen ist.

„Für die Modelle ist das ein deutlicher Sprung. Das Ergebnis unterstreicht, dass für die erwarteten Ertragseinbußen nicht nur die Durchschnittstemperaturen, sondern besonders die Hitzeextreme entscheidend sind. Das ist recht einfach nachvollziehbar: Wenn wir im Sommer in den Wetterbericht schauen, um uns auf Hitze einzustellen, interessiert uns vor allem die Tageshöchsttemperatur, nicht der Tagesdurchschnitt“, erklärt Christoph Müller, PIK-Forscher und Ko-Autor der Studie. Durch die Anpassung in den Modellergebnissen verändert sich auch das geografische Bild der erwarteten Ertragseinbußen. Am stärksten werden die Schätzungen für Einbußen für Süd- und Südostasien nach oben korrigiert, wo Reispflanzen besonders häufig extremer Hitze ausgesetzt sind. Für Pakistan, Indien und Bangladesch steigt der geschätzte Ertragsverlust von 2,1 auf 6,6 Prozent. Für Thailand, die Philippinen und Myanmar erhöht er sich von 3,7 auf 7,7 Prozent.

Das Forschungsteam hebt hervor, wie wichtig Anpassungsmaßnahmen sind, die den Reis insbesondere während seiner Reproduktionsphase schützen. Dazu gehören die Entwicklung und der Anbau hitzetoleranter Sorten, angepasste Pflanztermine, eine optimierte Bewässerung und eine bessere Bodenqualität.

Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Originalpublikation:

Artikel: Jian, Y., Wang, X., Jägermeyr, J., Ciais, P., Müller, C., Zscheischler, J., Li, T., Cheng, K., Hou, P., Huang, J., Huang, S., Jiang, Y., Wang, B., Song, Z., Zhang, Z., Zhu, P., Zhou, F., (2026): Vulnerability to high temperature shapes global warming impacts on rice yield. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.aed9226, https://doi.org/10.1126/sciadv.aed9226

Meilenstein bei der Entschlüsselung des Darmmikrobioms

Mon, 03 Aug 2026 12:29:43 +0200

Verbesserung der zukünftigen Mikrobiomforschung

Mikroorganismen sind für die Gesundheit von Ökosystemen auf der ganzen Welt, einschließlich des menschlichen Körpers, unverzichtbar. Die moderne DNA-Sequenzierung hat die Mikrobiomforschung revolutioniert, indem sie aufzeigt, welche Mikroorganismen vorhanden sind und welche Funktionen sie potenziell erfüllen könnten. Dies ist vergleichbar mit der Identifizierung der Musiker*innen in einem Orchester und der Stücke, die sie spielen könnten. Die DNA allein kann uns jedoch nicht sagen, welches Stück tatsächlich gespielt wird.

Proteine liefern diese fehlenden Informationen. Sie geben Aufschluss darüber, welche mikrobiellen Funktionen aktiv sind, welchen Beitrag die verschiedenen Mitglieder des Mikrobioms leisten und – was besonders wichtig ist – wie der Wirt darauf reagiert. In der Orchester-Analogie zeigen Proteine nicht nur, welche Musiker*innen anwesend sind, sondern auch, welches Stück sie spielen und wie das Publikum – der Wirt – darauf reagiert.

In der neuen Studie verglichen die Forscher*innen systematisch fünf modernste Massenspektrometrie-Verfahren anhand von menschlichen Stuhlproben. Letztendlich identifizierten sie methodische Strategien, die eine hohe Empfindlichkeit, Reproduzierbarkeit und funktionale Einblicke bieten. Für diese Studie arbeiteten Forscher*innen des Bruker Daltonics Center of Excellence (CoE) für Metaproteomik an der Universität Wien und des Labors für Systembiologie des Schmerzes (Abteilung für Pharmakologie und Toxikologie) an der Universität Wien zusammen.

"Die Metaproteomik ermöglicht es uns zu erkennen, was mikrobielle Gemeinschaften tatsächlich tun, anstatt nur festzustellen, welche Mikroben vorhanden sind", sagt Feng Xian, Erstautor der Studie. "Durch die Identifizierung der am besten geeigneten Analysestrategien hoffen wir, die zukünftige Mikrobiomforschung in den Bereichen Medizin, Umweltwissenschaften und Biotechnologie sensitiver, reproduzierbarer und zugänglicher zu machen."

Von technischen Entwicklungen zu klinischen Erkenntnissen

Die Forscher*innen untersuchten, ob sich die neuen Analysestrategien auch in einem biologisch relevanten Umfeld als zuverlässig erweisen. Sie maßen mikrobielle und Wirtsproteine während des Krankheitsverlaufs und der Genesung einer Darmentzündung und deckten dabei koordinierte Veränderungen der mikrobiellen Funktionen parallel zur Reparaturreaktion des Wirts auf. Die leistungsstärksten Methoden erfassten hochgradig übereinstimmende Reaktionen von Wirt und Mikroorganismen während des Ausbruchs und der Heilung einer Darmentzündung, was zeigt, dass diese technologischen Verbesserungen zu neuen und fundierten biologischen Erkenntnissen führten.

"Die Entwicklung besserer Technologien ist unerlässlich, wenn wir die Fragen der nächsten Generation in der Mikrobiomforschung beantworten wollen", sagt David Gomez-Varela, Direktor des CoE. "Nur wenn wir der Partitur lauschen, die von den Mikroben gespielt wird, können wir beginnen zu verstehen, warum das Publikum – der Wirt – auf eine bestimmte Weise reagiert. Dies wird unser Verständnis der Rolle des Mikrobioms für die menschliche Gesundheit grundlegend verändern. Wir wenden diese Fortschritte bereits in internationalen klinischen Kooperationen an, um die Beteiligung von Mikrobiomen an neurologischen, Stoffwechsel-, Schmerz- und Autoimmunerkrankungen zu untersuchen."

Über die Metaproteomik

Das Gebiet der Metaproteomik eignet sich in einzigartiger Weise dazu, Tausende von Proteinen – sowohl aus Mikroben als auch aus deren Wirten – gleichzeitig zu messen. Darmmikrobiome gehören jedoch zu den komplexesten bekannten biologischen Proben und enthalten Proteine von Hunderten von Organismen über einen enormen Konzentrationsbereich hinweg. Seit seiner Gründung im Jahr 2024 entwickelt das CoE für Metaproteomik an der Universität Wien neue Technologien – von Laborautomatisierung über fortschrittliche Massenspektrometrie bis hin zur KI-basierten Datenanalyse –, um diese analytischen Herausforderungen zu bewältigen.

Universität Wien

Originalpublikation:

Feng Xian et al (2026). Systematic evaluation of PASEF acquisition strategies in complex metaproteomes. In Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-026-75845-5, https://www.nature.com/articles/s41467-026-75845-5