VBIO News

Fledermausmännchen singen im Rotorbereich von Windrädern

Mon, 23 Mar 2026 11:55:52 +0100

Fledermausmännchen singen, ähnlich wie Singvögel, um Weibchen anzulocken und Konkurrenten abzuschrecken und fliegen dabei oft um markante Landschaftselemente herum. In homogenen, strukturell armen Landschaften wie z.B. Ackerflächen stellen Windkraftanlagen attraktive Strukturen dar, die Männchen wahrscheinlich als „Gesangswarten“ nutzen. Damit bringen sie sich nicht nur selbst in Gefahr – ihr vergleichsweise weit zu hörender Gesang kann Weibchen zu den Anlagen locken.
Die Forschenden konnten an allen untersuchten Standorten und im gesamten Untersuchungszeitraum Fledermausgesang nachweisen, es handelt sich also nicht um ein lokales Phänomen oder einen Einzelfall. Bemerkenswerterweise wurde der Gesang des Großen Abendseglers und der Rauhautfledermaus auf häufigsten aufgenommen. Diese beiden Arten kollidieren in Deutschland am häufigsten mit Windrädern – ein klarer Verhaltenslink zu den bekannten Schlagopfermustern.

„Aus einer Untersuchung von Kolleg:innen im nordwestdeutschen Küstenraum geht hervor, dass während der Paarungszeit häufiger weibliche als männliche Rauhaut-fledermäuse tot unter Windenergieanlagen gefunden werden“, so Martina Nagy, die Erstautorin der Studie. „Unsere Ergebnisse liefern eine schlüssige mögliche Erklärung für die vielen Weibchen unter den Schlagopfern.“

Die Forschenden konnten aus der Dauer des aufgenommenen Gesangs, der Reichweite der verwendeten Mikrofone und dem bereits vorhandenem Wissen über artspezifische Fluggeschwindigkeiten ableiten, dass Fledermäuse nicht einfach singend an den Anlagen vorbeiflogen, sondern stattdessen um die Gondeln oder den Turm kreisten. Passend dazu schwankte die Lautstärke des Gesangs periodisch (lauter/leiser), wie es beim Kreisen um ein stationäres Mikrofon zu erwarten ist.

Auch die mit zwei Wärmebildkameras erstellten 3D-Rekonstruktionen zeigten ein äußerst eindeutiges Bild. Die Dichte an detektierten Fledermäusen fiel mit wachsendem Abstand zur Gondel stark ab. Das spricht für eine aktive Annäherung der Fledermäuse an die Turbinenstruktur selbst. In der Vergangenheit wurde bereits vermutet, dass Fledermäuse sich Windkraftanlagen nähern könnten, weil sie auf der Suche nach Quartieren oder Nahrung sind. Die neu gewonnenen Ergebnisse zeigen nun, dass Windkraftanlagen für paarungsbereite Fledermäuse interessant sind.

Die Forschenden hoffen, dass sich diese neuen Erkenntnisse mittelfristig in effektivere Schutzstrategien umwandeln lassen. „Windenergie leistet einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz, aber dies darf nicht auf Kosten des Artenschutzes geschehen“, sagt Mirjam Knörnschild, Seniorautorin der Studie. Wenn wir verstehen, warum Fledermäuse Windkraftanlagen gezielt anfliegen, können Betreiber präziser und artsensibler als bisher abschalten, um die Schlagopferzahl zu minimieren.“

Museum für Naturkunde Berlin, Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung

Originalpublikation:

Nagy, M., Hochradel, K., Haushalter, C. et al. Song flight and 3D thermal detection provide evidence for bat attraction to wind turbines in Central Europe. Commun Biol (2026). doi.org/10.1038/s42003-026-09882-7

Eisenbindende „Protein-Rubine“ beim mikrobiellen Methan-Abbau

Mon, 23 Mar 2026 11:45:32 +0100

Kein Alleingang beim Methan-Abbau

Mikroorganismen sind beeindruckende Chemiker. Sie führen Reaktionen aus, die biologisches Material wiederverwerten, die Umwelt entgiften und die biogeochemischen Stoffkreisläufe der Erde beeinflussen. Unter den Mikroorganismen finden sich sogenannte anaerobe Methanotrophe, die in sauerstofffreien Lebensräumen Methan nutzen und verbrauchen. Dadurch verhindern sie, dass dieses starke Treibhausgas in die Atmosphäre gelangt und übernehmen so eine wichtige Rolle bei der Eindämmung des Klimawandels. Es ist aber sehr schwierig, die chemischen Reaktionen dieser Mikroorganismen zu erforschen: Sie gedeihen nur in Mikrobengemeinschaften und können nicht isoliert werden. In einer solchen Gemeinschaft, die auch Methanotrophe enthielt, hat Tristan Wagner vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen gemeinsam mit Forschenden aus den Niederlanden und Frankreich nun unverhofft eine neue Art von Protein entdeckt, das Eisen enthält, berichtet er in Communications Biology.

Mysteriöse Rubine

Die Geschichte beginnt in einem Bioreaktor an der Universität Radboud in den Niederlanden, in dem eine methanverbrauchende Mikrobengemeinschaft ohne Sauerstoff gut gedieh. Nachdem die Zellen geerntet und nach Bremen gebracht worden waren, begannen die Forschenden am dortigen Max-Planck-Institut, die molekularen Mechanismen hinter dem Methanabbau zu untersuchen. Sie brachen die Zellen auf und trennten die unterschiedlichen Proteine und bemerkten dabei eine auffällige rubinrote Färbung. „Wir hatten schon mit einer solchen Färbung gerechnet, da wir wussten, dass diese Organismen Häme verwenden – ringförmige, eisenhaltige Moleküle, die sich für die Atmung an Proteine binden“, sagt Martijn Wissink von der Universität Radboud, Erstautor der Veröffentlichung. „Wir waren aber überrascht, das Rubinrot in so vielen verschiedenen Proteinen zu finden.“ Deswegen isolierten die Bremer Forschenden eines der auffälligen Rubinproteine und kristallisierten es, um seine dreidimensionale Struktur zu bestimmen. Die Experten aus Radboud ermittelten unterdessen die Identität des Proteins.

Ein Käfig aus Eisen und Häm

Mithilfe von Röntgenstrahlen an der European Synchrotron Radiation Facility kam Tristan Wagner den Rubinkristallen schließlich auf die Spur. „Auf den ersten Blick kam mir die Struktur der Proteine bekannt vor – sie ähnelte Ferritin, einem bekannten Eisenspeicherprotein“, erinnert sich Wagner, einer der leitenden Autoren der Studie. „Aber dann fiel mir etwas Außergewöhnliches auf: Im Inneren befand sich ein Häm!”

Im Gegensatz zu herkömmlichen Bakterioferritinen, die eine Struktur aus 24 Kopien des Proteins bilden, formt dieses neu entdeckte Protein einen kompakten Käfig aus nur 12 Kopien und schafft so eine völlig neuartige Anordnung. „Weil es so klein ist, nannten wir es ‚Mini-Bakterioferritin‘“, erklärt Wagner. In enger Zusammenarbeit untersuchten die Forschenden der Universität Radboud und des Institut de Biologie Structurale in Grenoble, Frankreich, dann die Eigenschaften des neuen Proteins. Sie bestimmten die chemische Zusammensetzung des Häms, seine Fähigkeit, Eisen zu binden, und seine chemische Reaktion in Gegenwart von Sauerstoff – allesamt Eigenschaften, die denen von Bakterioferritinen ähneln.

Ein weit verbreitetes Protein mit geheimen Fähigkeiten

Trotz ihrer gründlichen Untersuchungen sind sich die Forschenden über die tatsächliche Funktion dieses Proteins noch immer im Unklaren. „Die natürliche Häufigkeit des Mini-Bakterioferritins in Methanotrophen lässt vermuten, dass seine Rolle über die einfache Eisenspeicherung und Kontrolle von oxidativem Stress hinausgeht“, sagt Cornelia Welte, ebenfalls leitende Autorin der Studie. „Zukünftige Forschungen sollten versuchen, seine Rolle für Methanotrophe und andere Mikroorganismen aufzudecken.“

Genomanalysen zeigten, dass Mini-Bakterioferritine nicht nur bei Methanotrophen, sondern bei vielen Mikroorganismen vorkommen. „Die Tatsache, dass ein so weit verbreitetes Ferritin erst jetzt entdeckt wurde, macht deutlich, wie viel es noch über mikrobielle Enzyme zu lernen gibt”, betonen die Koautoren Olivier Lemaire und Mélissa Belhamri, Spezialisten für die Isolierung und Charakterisierung von Enzymen aus anaeroben Mikroben in Grenoble, die zuvor am Bremer Max-Planck-Institut tätig waren.

Diese Entdeckung zeigt das enorme, noch unerschlossene Potenzial mikrobieller Gemeinschaften für wissenschaftliche und industrielle Innovationen.

Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie

Originalpublikation:

Wissink, M., Engilberge, S., Leão, P. et al. Mini-bacterioferritins: structural insight into a ferritin-like protein from the anaerobic methane-oxidising archaeon Candidatus Methanoperedens carboxydivorans. Commun Biol (2026). doi.org/10.1038/s42003-026-09796-4

Verstärkte Immunreaktion, verzögerte Heilung - Welche Rolle ein Genschalter nach Schädel-Hirn-Trauma spielt

Mon, 23 Mar 2026 11:40:43 +0100

Ein Sturz auf den Kopf, ein Schlag auf den Schädel oder ein Verkehrsunfall – die Ursachen eines Schädel-Hirn-Traumas sind vielfältig, doch die schweren Formen haben eines gemeinsam: Zu den eigentlichen Verletzungen an Knochen, Haut und Hirngewebe kommen Immunreaktionen und Entzündungsprozesse hinzu. Solche posttraumatischen Effekte können den Organismus erheblich schädigen. Ein Forschungsteam der Ulmer Universitätsmedizin hat nun untersucht, welche Rolle der Transkriptionsfaktor NF-κB bei derartigen Immunreaktionen spielt. Dieser Genschalter kommt in nahezu allen Zelltypen des Menschen vor und aktiviert eine Vielzahl unterschiedlicher Gene. „NF-κB beeinflusst die Immunantwort, steuert Entzündungsreaktionen und kann den programmierten Zelltod stoppen“, erklärt PD Dr. Bernd Baumann, korrespondierender Autor der Studie. Der Gruppenleiter am Institut für Physiologische Chemie der Universität Ulm forscht seit vielen Jahren zu diesem Transkriptionsfaktor, der auch an Krebsentstehungsprozessen und Autoimmunerkrankungen beteiligt ist.

Welche Rolle spielt dieser Genschalter nun nach einem Schädel-Hirn-Trauma? „Eine frühere Studie unserer Arbeitsgruppe hat gezeigt, dass die Aktivierung von NF-κB in Neuronen die Regeneration und Heilung fördert“, sagt Professor Thomas Wirth. Der Direktor des Instituts für Physiologische Chemie und Dekan der Medizinischen Fakultät hat die Studie gemeinsam mit Baumann koordiniert. Neuronen sind die „eigentlichen“ Nervenzellen des Gehirns; sie leiten Signale weiter und verarbeiten sie. Die neue Studie, die im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht wurde, zeigt jedoch ein anderes Bild für Astrozyten. Diese sternförmigen Zellen schützen, stützen und versorgen die Neuronen. Sie gehören zu den Gliazellen des zentralen Nervensystems und bilden unter anderem die Grenzmembranen zu den Blutgefäßen – also einen wichtigen Teil der Blut-Hirn-Schranke.

Die sternförmigen Gliazellen spielen außerdem eine Schlüsselrolle bei der Vernarbung von verletztem Hirngewebe. „An der geschädigten Stelle umschließen Astrozyten den Wundkern. So begrenzen sie weitere neurodegenerative Prozesse und unterstützen die Heilung“, erläutert Professorin Leda Dimou. Die Leiterin der Abteilung Molekulare und Translationale Neurowissenschaften an der Klinik für Neurologie war an der Studie federführend mitbeteiligt. In unmittelbarer Nähe der Verletzung fanden die Forschenden eine auffällige Genexpressionssignatur – ein Hinweis auf eine besonders hohe Aktivität von NF-κB in Astrozyten. Um den Einfluss dieses Genschalters genauer zu untersuchen, arbeiteten die Forschenden mit Mausmodellen. In diesen war NF-κB in Astrozyten entweder dauerhaft aktiviert oder stark gehemmt. Das Team wollte wissen: Verbessert oder verschlechtert sich dadurch die Heilung nach einer traumatischen Hirnverletzung?

Gestörte Narbenbildung hemmt Heilungsprozesse

Das Ergebnis fiel eindeutig aus: War NF-κB dauerhaft aktiv, reagierte das Immunsystem schneller und stärker auf die Verletzung. Diese überschießende Neuroimmunantwort löste Entzündungsprozesse aus und störte sowohl Wundheilung als auch Narbenbildung.
„In den Wundbereich wanderten plötzlich auch bestimmte Immunzellen wie dendritische Zellen ein. Dadurch konnte sich kein stabiles Narbengewebe bilden, was schließlich zu neurologischen Defiziten führte“, berichten die Erstautorinnen der Studie, Tabea M. Hein und Ester Nespoli. Erstaunlich: Ganz ähnliche Prozesse zeigen sich im alternden Gehirn. Wurde NF-κB in Astrozyten dagegen gehemmt, waren einzelne positive Effekte zu beobachten: So verbesserten sich die antioxidative Abwehr und die Funktion der Mitochondrien. „Diese Veränderungen reichten jedoch nicht aus, um den Heilungsprozess insgesamt deutlich zu verbessern“, erklären die Forschenden.

Auch wenn noch Fragen offen sind, liefern die Ergebnisse wichtige Hinweise für neue Therapieansätze. Besonders auffällig ist die Rolle bestimmter Glykoproteine im Knochenstoffwechsel. So wird das für Gewebebildung und Wundheilung wichtige Osteopontin (OPN) bei übermäßiger NF-κB-Aktivierung im Verletzungsbereich nur unzureichend gebildet, was die Heilung beeinträchtigt. Im Gegensatz dazu wird verstärkt Lipocalin-2 (LCN2) produziert. Dieses Protein kann schädliche neuroentzündliche Prozesse fördern und etwa die Blut-Hirn-Schranke beeinträchtigen. „Hier könnten sich neue Therapieansätze ergeben, indem die Spiegel dieser beiden Faktoren gezielt reguliert werden“, sagt Bernd Baumann.

Universität Ulm

Originalpublikation:

Hein, T.M., Nespoli, E., Hakani, M. et al. NF-κB activation in astrocytes impairs wound healing after traumatic brain injury in male mice. Nat Commun 17, 2323 (2026). doi.org/10.1038/s41467-026-70304-7

Das evolutionäre Geheimnis des Kalifornischen Mohns

Mon, 23 Mar 2026 11:04:59 +0100

Charakteristische Merkmale von Pflanzen wie Inhaltsstoffe oder Blütenfarbe können durch höchst unterschiedliche Evolutionsgeschichten entstanden sein. Das zeigt eine internationale Studie zum orange blühenden Kalifornischen Mohn unter der Leitung von Forschenden der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU). Das Forschungsteam hat die Biosynthesen von Alkaloiden und Carotinoiden sowie von Blütenkontroll-Faktoren dieser Pflanze auf genetischer Ebene verglichen. Dabei analysierten die Forschenden erstmals ein Transkriptom, also die Gesamtheit aller durch das Übersetzen von DNA erstellten RNA-Transkripte. Ihre Ergebnisse sind nun im Fachmagazin „The Plant Cell“ erschienen. Die umfangreichen Transkriptom-Daten liefern eine wertvolle Ressource für zukünftige Evolutionsstudien sowie für die Suche nach pharmakologisch interessanten Wirkstoffen.

Extrakte der Blätter des Kalifornischen Mohns (Eschscholzia californica) werden wegen ihrer beruhigenden und schmerzstillenden Wirkungen genutzt und von den indigenen Völkern im Westen der USA für spirituelle Zwecke verwendet. Die Pflanze enthält mehr als 16 verschiedene Alkaloide etwa zur Schädlingsabwehr. „Unsere Studie belegt, dass die vielen in der Pflanze vorhandenen Benzylisochinolin-Alkaloide des Kalifornischen Mohns im Laufe der Evolution durch zahlreiche Genduplikationen entstanden sind“, sagt Le-Han Rössner aus der Arbeitsgruppe Entwicklungsbiologie der Pflanzen am Institut für Botanik der JLU und Co-Erstautorin der Studie. „Dies zeigen die Tandem-Kopien einzelner Gene.“ Die Alkaloid-Biosynthesegene bilden sogenannte phylogenetische Cluster: Gene mit ähnlicher DNA-Sequenz liegen räumlich nahe auf dem Chromosom beieinander, was auf eine zusammenhängende Funktion hinweist.

Die verschiedenen Benzylisochinolin-Alkaloide kommen in Blättern, Früchten, Spross und Wurzeln der Mohn-Pflanze in unterschiedlichen Konzentrationen vor. In ihrer Studie konnten die Forschenden mittels eines Expressions-Atlas erstmals zeigen, dass die Alkaloid-Genfamilien in den einzelnen Geweben tatsächlich unterschiedlich stark exprimiert werden, dort also unterschiedliche Mengen an Genprodukten wie RNA oder Proteine gebildet werden. „Erst durch die Transkriptom-Analyse und zusätzliche phylogenetische Analysen konnten die Co-Expression der verschiedenen Genfamilien und die gewebespezifische Expression der Gene für die Biosynthesewege belegt werden“, erklärt Clemens Rössner, Co-Erstautor der Studie.

Neben seinen Inhaltsstoffen besticht der Kalifornische Mohn durch seine spektakuläre Blüte. Carotinoide verleihen den Blüten ihre leuchtend orange Farbe. Die Samen der aus dem Südwesten der USA und Mexiko stammenden Wüstenpflanze können lange im Boden überdauern, bevor sie bei genügend Regen nach vielen Jahren alle gleichzeitig blühen. Dann formen sie riesige Blütenteppiche, die die NASA bereits aus dem Weltraum fotografiert hat.

Für die Carotinoid-Biosynthese sind – im Gegensatz zu den Biosynthesegenen für Alkaloide – erstaunlich wenige Gene im Kalifornischen Mohn zuständig. Die Studie zeigt: Während der Blütenentwicklung werden einige Carotinoid-Biosynthesegene extrem stark exprimiert. „Es hat uns sehr überrascht, dass eine Pflanze mit quietschorangen Blüten nicht mehr Carotinoid-Biosynthesegene braucht als beispielsweise die vollkommen unscheinbar blühende Acker-Schmalwand“, sagt Prof. Dr. Annette Becker vom Institut für Botanik der JLU. Ihre Arbeitsgruppe erforscht die Evolution von Blütenpflanzen und hat dazu beigetragen, dass sich der Kalifornische Mohn jüngst zu einer Modellpflanze in der Evolutionsforschung entwickelte.

Die in dieser Studie ebenfalls analysierten Blütenentwicklungs-Kontroll-Gene sind – wie die Carotinoide – auf nur wenige Genfamilien verteilt und weisen nur wenige Gen-Duplikationen auf. Sie sind hochkonserviert und weisen kaum Variationen auf.

Mit den nun vorliegenden umfangreichen Transkriptom-Daten liefern die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nicht nur der Evolutionsforschung eine wichtige Grundlage. „Unsere Daten zeigen, dass die Mehrzahl der Biosynthesegene für die Benzylisochinolin-Alkaloide artspezifisch ist“, so Prof. Becker. „Somit gibt es ein sehr großes Potenzial, neue pharmakologische Wirkstoffe in den vielen weniger bekannten und nicht genutzten Vertretern der Mohnfamilie zu finden.“ Die Forschenden hatten in ihrer Studie auch Vergleiche mit den Genen des nah verwandten Schlafmohns durchgeführt.

Universität Gießen

Originalpublikation:

Le-Han Rössner, Clemens Rössner et al., (2026) Gene and genome duplications have contrasting impacts on biosynthetic and flower developmental pathways in California poppy. The Plant Cell. https://doi.org/10.1093/plcell/koag039

Warum Pflanzen an trockenen Böden scheitern

Mon, 23 Mar 2026 10:46:19 +0100

Pflanzen brauchen nur Wasser, Licht und Luft, um zu gedeihen. Doch wenn sie das Wasser aus dem Boden bis hoch in ihre Blätter befördern, trotzen Pflanzen der Schwerkraft. Diesen erstaunlichen Umstand umschreibt die Wissenschaft mit einem «negativen Wasserpotential»: eine Art Unterdruck, der es Kräutern, Sträuchern und Bäumen erlaubt, das Wasser aus dem Boden herauszuziehen.

Dennoch saugen Pflanzen nicht ständig Wasser aus dem Boden. Seit Jahrzehnten zerbricht sich die Forschung den Kopf, was die Saugkraft der Pflanzen begrenzt. Nun präsentiert das Team um Andrea Carminati, Professor für Bodenphysik an der ETH Zürich, in einer Zusammenarbeit mit den Pflanzenphysiologen Tim Brodribb von der University of Tasmania eine verblüffend einfache Antwort für dieses Rätsel: Wie stark die Pflanzen saugen können, hängt weniger von den Eigenschaften der Pflanzen selbst ab – als von der Art und Weise, wie das Wasser im Boden fließt. Ihre Erkenntnisse haben die Forschenden soeben in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Kapillarkräfte in den Bodenporen

Der Großteil des Wassers im Boden befindet sich in verschieden großen Poren. Sie üben Kapillarkräfte aus, die das Wasser zurückhalten. «Wir Bodenphysiker haben große Fortschritte gemacht bei der Bestimmung des besten Zeitpunkts für die Bewässerung», sagt Carminati. Wenn das Wasserpotential im Boden einen Schwellenwert von -1,5 Megapascal unterschreitet, sind Pflanzen nicht mehr in der Lage, ausreichend Wasser aufzunehmen. Oder in anderen Worten: «Wenn der Boden austrocknet, nehmen die Kapillar- und Viskositätskräfte in den Poren zu. Den Pflanzen fällt es immer schwerer, das Wasser aus dem Boden zu ziehen», erklärt Carminati.

Aber wie nehmen die Pflanzen das Wasserpotential im Boden wahr – und wie passen sie ihren eigenen Unterdruck daran an? Für Antworten auf diese Fragen hat Carminati die Zusammenarbeit mit Tim Brodribb gesucht. Der Pflanzenphysiologe von der University of Tasmania ist Experte für den pflanzlichen Wasserhaushalt.

Empfindliche Klappen

Auf der Blattunterseite besitzen Pflanzen spezielle Strukturen für den Gasaustausch: die sogenannten Spaltöffnungen, auch Stomata genannt. Das sind kleine Klappen, die sich von den Pflanzen gesteuert öffnen und schliessen. «Stomata sind wahnsinnig empfindlich», sagt Brodribb. Sind sie offen, kann Kohlendioxid aus der Luft ins Blatt hineinströmen. Gleichzeitig entweicht Wasser als Dampf in die Atmosphäre.

Wenn eine Pflanze ihre Spaltöffnungen schließt, spart sie Wasser ein. So verdurstet sie nicht. Aber bei geschlossenen Stomata muss die Pflanze hungern, weil weniger Kohlendioxid in die Blätter gelangt und die Pflanze damit weniger neue Zuckermoleküle herstellen kann: Sie wächst langsamer. «Letztlich bestimmt das Verhalten dieser winzigen Klappen, wieviel Kohlenstoff aus der Atmosphäre in die Biomasse von Landpflanzen gelangt», sagt Brodribb.

Erfolglose Züchtungsprogramme

Um das Wasser aus den Bodenporen zu saugen, betreibt die Pflanze einen beträchtlichen Aufwand. So sind etwa die Zellwände der Röhren, durch die das Wasser im Stängel oder Stamm nach oben strömt, verdickt. «So halten sie dem negativen Wasserpotential stand und knicken nicht ein», sagt Brodribb. Weiter oben in den Blättern erzeugen gelöste Substanzen in den Pflanzenzellen einen osmotischen Druck, der es den Zellen ermöglicht, trotz dem Unterdruck in den benachbarten Gefäßen prall zu bleiben.

Die Agrarindustrie versuche seit langem, Pflanzen zu züchten, die mehr Salz in ihren Zellen speichern – in der Hoffnung, dass die Pflanzen dadurch mehr Wasser aus dem Boden aufnehmen können und besser mit Dürre auskämen, erzählt Brodribb. Obwohl sehr viel Geld in solche Züchtungsprogramme geflossen sei, hätten sich die Hoffnungen aber nie verwirklicht. «Unsere Resultate erklären diesen Misserfolg: Der Flaschenhals liegt nicht in den Pflanzen, sondern im Boden», sagt Brodribb.

Sich kreuzende Blickwinkel

Carminati betont, wie wichtig die interdisziplinäre Herangehensweise bei ihrem Forschungsvorhaben war. Als Bodenphysiker hätten er und sein Team den Blick zu Beginn unter die Erde und dann in der Zusammenarbeit mit Brodripp allmählich weiter nach oben gerichtet. «Die Physik der Kapillarität bestimmt nicht nur, wie stark sich die Bodenporen entleeren, sondern auch was hoch oben in den Blättern geschieht», sagt Carminati.

Brodribb hingegen verschob seine Sichtweise in die entgegengesetzte Richtung: Ausgehend von Untersuchungen an Pflanzenzellen rutschte der Fokus immer weiter nach unten – bis ans Ende der Wurzelspitzen. «Unsere Analyse mit den Modellrechnungen des Wasserpotentials tragen in sehr grundlegender Weise zum Verständnis bei, wie Pflanzen funktionieren», sagt Brodribb.

ETH Zürich

Originalpublikation:

Carminati A, Javaux M, Wankmüller FJP, Brodribb TJ: Soils drive convergence in the regulation of vascular tension in land plants. Science 2026, 391: 476, DOI: 10.1126/science.adx8114

VAAM-Forschungspreis 2026 an Johannes Hartl: Wie Mikroben ihre Fitness anpassen

Mon, 23 Mar 2026 10:37:48 +0100

Mikroorganismen passen sich ihrer Umwelt meisterhaft an: Sie besiedeln unterschiedliche Lebensräume und reagieren flexibel auf wechselnde Bedingungen – durch genetische Veränderungen oder durch schnelle Anpassung ihres Stoffwechsels und der Proteinzusammensetzung. Moderne Methoden ermöglichen nun einen systematischen Blick auf diese Prozesse. Hartl erstellt eine Art „Fingerabdruck“ der Proteine und Stoffwechselprodukte der Zellen mit Hilfe von Massenspektrometrie. Das erlaubt Rückschlüsse, wie Mikroben ihren Stoffwechsel regulieren und so das Überleben unter verschiedenen Umweltbedingungen ermöglichen.

So setzten Bakterien und Hefepilze ihre Stoffwechselprodukte abhängig von den Bedingungen um und balancieren sie entsprechend aus. Verfolgt man die chemischen Umwandlungen in den Zellen systematisch, lassen sich sowohl limitierende als auch regulatorische Moleküle identifizieren. So beeinflussen beispielsweise Vitamine je nach Situation Wachstum und Zellteilung. Weitere Ursachen für Stoffwechsel-Engpässe sind Regulationsprozesse auf Enzym- und Proteinebene oder genetische Defekte.

Ein prägnantes Beispiel für dieses Zusammenspiel fand Hartl in petite-Hefen, denen das mitochondriale Genom fehlt. Zellen kompensieren die dadurch entstehenden Engpässe durch Genmutationen im Zellkern, aber auch durch Änderungen im Stoffwechsel. Überraschenderweise kann die Zugabe passender Nährstoffe diesen schwerwiegenden Defekt kompensieren.

Anpassungen der Hefepilze etwa an den menschlichen Körper verbergen sich aber meist hinter vielen kleinen Mutationen. Um die komplexen zugrundeliegenden Mechanismen besser zu verstehen, untersuchten Hartl und ein internationales Team tausende natürliche genetische Varianten aus zwei Hefestämmen – einer aus einem Weingut, der andere aus einem Patienten. „Wir wollen die Unterschiede zwischen Erregern und ihren harmlosen Verwandten erfassen und später für Therapieansätze nutzen“, hofft Hartl. Sie analysieren, wie die unterschiedliche genetische Ausstattung die Konzentration tausender Proteine beeinflusst. Viele Mutationen bleiben zunächst äußerlich unauffällig, führen aber im Molekülmuster zu markanten Unterschieden. „Mit molekularen Karten identifizieren wir wichtige genetische Varianten und sagen deren Effekte vorher, noch bevor sie unter bestimmten Umweltbedingungen äußerlich sichtbar werden“, erklärt der Molekularbiologe. „So konnten wir ohne weitere Experimente, nur anhand der Protein-Daten vorhersagen, welche Stämme anfälliger für ein Antipilzmittel sind.“

Hartls Ansätze legen Grundlagen für ein tieferes Verständnis der Rolle des Stoffwechsels in der mikrobiellen Anpassungsfähigkeit. Gefördert durch einen renommierten europäischen ERC-Starting Grant wendet seine Arbeitsgruppe sie nun auf Wirt-Pathogen-Wechselwirkungen an, um molekulare Mechanismen von Pilzinfektionen besser zu verstehen. Solche kaum beachteten Erkrankungen kosten jährlich über 1,5 Millionen Menschen weltweit das Leben.

Das VAAM-Auswahlkomitee lobt Hartls „außergewöhnliches Talent, seine durchdachten und kreativen Forschungsansätzen und Visionen“. Er sei äußerst eigeninitiativ, habe ein sehr in-ternationales Profil und verbinde auf einzigartige Weise Biochemie und Analytik mit Mikrobio-logie und klinischen Ansätzen. „Hartls Arbeiten haben zu einer Fülle spannender Entdeckungen geführt und neue interessante Forschungsrichtungen eröffnet“, so VAAM-Präsidentin Nicole Frankenberg-Dinkel. Er sei ein außergewöhnlicher, unabhängiger Wissenschaftler, ein großartiger Kommunikator und Teamplayer, loben ihn Kolleginnen und Kollegen. Damit sieht die VAAM ihn als vorbildlichen Botschafter für junge Mikrobiologinnen und Mikrobiologen.

Anja Störiko (VAAM)

Weltwassertag: Bundesumweltministerium startet Beteiligungsplattform zur Nationalen Wasserstrategie

Sun, 22 Mar 2026 10:13:00 +0100

Bundesumweltminister Carsten Schneider: "Wasser geht uns alle an und ist unsere Lebensgrundlage. Diese wertvolle Ressource steht jedoch zunehmend unter Druck – durch den Klimawandel, Extremwetter, steigende Nutzung und Verschmutzung. Mit der Nationalen Wasserstrategie schaffen wir die Grundlage dafür, unsere Wasserressourcen auch in Zukunft zu sichern und unsere Gewässer besser zu schützen. Früher ging es zum Beispiel darum, Regenwasser so schnell wie möglich abfließen zu lassen. Heute wollen wir mit der Schwammlandschaft und der Schwammstadt Wasser als wertvolle Ressource möglichst in der Landschaft halten. Mit mehr natürlichen und wo nötig auch technischen Wasserspeichern sind wir besser auf Trockenzeiten und Starkregenereignisse vorbereitet. Wo Wasser in Dürrezeiten knapp wird, kommt es außerdem darauf an, dass gemeinsam erarbeitete Leitlinien für transparente Entscheidungen sorgen. Entscheidend ist deshalb Wasserressourcenschonung und Wasserschutz, aber auch die Abstimmung vor Ort in Kommunen, Unternehmen, Verbänden, Wirtschaft, Industrie und Initiativen. Mit der neuen Beteiligungsplattform machen wir sichtbar, wo bereits konkrete Maßnahmen umgesetzt werden und wirken. Ich lade Sie alle herzlich ein, Ihre Erfahrungen und Beiträge einzubringen."

Die Plattform bietet zwei Möglichkeiten zur Beteiligung:

In einer Bürgerumfrage können Interessierte ihre Erfahrungen, Wahrnehmungen und Erwartungen zum Thema Wasser teilen. Die Ergebnisse sollen zeigen, welche Bedeutung Wasser für die Menschen in Deutschland hat und welche Veränderungen sie bereits wahrnehmen.
Außerdem können Kommunen, Unternehmen, Verbände, Forschungseinrichtungen und Initiativen ihre Projekte und Maßnahmen auf einer Projektkarte eintragen. So wird sichtbar, wo und wie die Nationale Wasserstrategie bereits umgesetzt wird – und welche Ansätze besonders gut übertragbar sind und wir voneinander lernen können.

Die Beiträge und Umfrageergebnisse fließen in einen Bericht zum aktuellen Stand der Nationalen Wasserstrategie und der Weiterentwicklung der Wasserpolitik in Deutschland ein. Dieser Statusbericht soll Anfang 2027 veröffentlicht werden. Besonders anschauliche Umsetzungsbeispiele sollen darin sowie bei Fachveranstaltungen vorgestellt werden.

Die NWS ist als integrierter Umsetzungsprozess angelegt, um bis 2050 den Schutz der natürlichen Wasserressourcen und die nachhaltige Nutzung von Wasser in Zeiten des globalen Wandels in Deutschland in allen Lebens- und Wirtschaftsbereichen zum Wohle von Mensch und Umwelt zu verwirklichen.

Die Beteiligungsplattform ist vom 22. März bis zum 4. Mai 2026 online. Hier erhalten Sie auch weitere Informationen zur Nationalen Wasserstrategie.

Bundesumweltministerium

Hier geht es zur Beteiligungsplattform: beteiligung.bundesumweltministerium.de/de/ihr-beitrag-wasserstrategie

Wenn Tierpersönlichkeit und Umwelt gemeinsam bestimmen, wie Tiere leben

Fri, 20 Mar 2026 12:44:35 +0100

Wie beim Menschen zeigen auch viele Tiere konsistente Verhaltensunterschiede. Manche Individuen sind durchgängig explorativer, risikofreudiger oder aggressiver als andere — ein Phänomen, das in der Forschung als Tierpersönlichkeit bezeichnet wird. Forschende am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie konnten nun zeigen, dass die Wirkung solcher Persönlichkeitsunterschiede auf die Lebensgeschichte eines Tieres entscheidend von den Umweltbedingungen abhängt. Durch die Beobachtung des gesamten Lebensverlaufs von Hunderten Hausmäusen (Mus musculus domesticus) zeigte das Team, dass manche Tiere „zum Erkunden geboren“ sind — diese Eigenschaft aber nur dann zu einem schnelleren Lebenstempo führt, wenn die Futterqualität geringer ist.

Eine zentrale Frage der Verhaltensökologie

Seit Jahrzehnten diskutieren Ökologinnen und Verhaltensbiologen die sogenannte Pace-of-Life-Syndrome-Hypothese (POLS). Dahinter steht die Annahme, dass Persönlichkeitsmerkmale wie Explorationsverhalten und Risikobereitschaft mit lebensgeschichtlichen Merkmalen wie Wachstum, Fortpflanzung und Überleben verknüpft sind. Theoretisch lassen sich Individuen entlang eines schnell-langsam-Spektrums einordnen. „Schnelle“ Individuen gehen mehr Risiken ein, erschließen Ressourcen rascher, pflanzen sich früher fort, haben aber oft eine kürzere Lebensspanne. „Langsame“ Individuen verhalten sich vorsichtiger, entwickeln sich gradueller und investieren eher in ein längeres Leben mit geringeren Risiken. Persönlichkeit könnte also Teil umfassender Lebensstrategien sein, mit denen Tiere überleben und sich fortpflanzen.

Ob solche Zusammenhänge in natürlichen Populationen tatsächlich konsistent auftreten, ist bislang jedoch offen. Die empirischen Befunde sind widersprüchlich. Neuere Arbeiten deuten darauf hin, dass der ökologische Kontext entscheidend sein könnte, um diese Unterschiede zu erklären.

Vier Populationen, zwei Umweltbedingungen

Um dieser Frage nachzugehen, richteten die Forschenden vier große Populationen ein, in denen Hausmäuse ihr gesamtes Leben weitgehend ungestört verbrachten. Zwei der Gehege erhielten hochwertiges Futter, die beiden anderen Standardfutter und damit eine vergleichsweise nährstoffärmere Umgebung. Über die gesamte Versuchsdauer hinweg erfasste das Team Verhalten und Lebensverlauf aller Tiere — darunter Explorations- und Risikoverhalten, das Alter bei Geschlechtsreife, den Fortpflanzungserfolg und die Überlebensdauer.

Persönlichkeit wirkt nur im passenden Kontext

Die Ergebnisse zeigen deutlich: Der Kontext ist entscheidend. Ein klarer Zusammenhang zwischen Persönlichkeit und Lebensgeschichte trat nur in den Umwelten mit Standardfutter auf. Unter diesen vergleichsweise ungünstigeren Bedingungen zeigten besonders explorative Weibchen eine klassische „schnelle“ Lebensstrategie: Sie wurden früher geschlechtsreif und reproduzierten schneller. Das passt zu der Idee, dass mutiges Verhalten helfen kann, Ressourcen rascher zu erschließen — allerdings um den Preis eines erhöhten Sterblichkeitsrisikos.

Anders sah es aus, wenn hochwertiges Futter verfügbar war. Dann war Explorationsverhalten nicht mehr in gleicher Weise mit der Lebensgeschichte verknüpft. Stattdessen wurden Verhaltensunterschiede relevant, die mit Stressbewältigung zusammenhängen. Individuen, die aktiver mit Stress umgingen, folgten eher einer langsameren Lebensstrategie: Sie verschoben ihre Fortpflanzung nach hinten und lebten länger. Das deutet darauf hin, dass bei reichlich vorhandener Energie andere Verhaltensaspekte — etwa im Umgang mit sozialen oder ökologischen Herausforderungen — stärker prägen, wie Tiere leben.

Warum die Ergebnisse wichtig sind

Insgesamt spricht die Studie dafür, dass der Zusammenhang zwischen Persönlichkeit und Lebensentscheidungen nicht fest vorgegeben ist, sondern aus dem Zusammenspiel von Verhaltenstendenzen und Umweltbedingungen entsteht. Vor allem die Qualität der verfügbaren Ressourcen kann darüber entscheiden, ob Persönlichkeitsunterschiede tatsächlich zu unterschiedlichen Lebensverläufen führen. Anders gesagt: Mutig zu sein bedeutet nicht automatisch, schnell zu leben — entscheidend ist der ökologische Kontext.

Für eine breitere Öffentlichkeit eröffnet die Studie einen spannenden Blick darauf, wie die Natur Risiken und Chancen austariert. Für die Forschung ist sie zugleich ein wichtiger Hinweis: Wenn sich in einer Population kein Pace-of-Life-Syndrom nachweisen lässt, heißt das nicht zwangsläufig, dass es nicht existiert — möglicherweise wurde die Umweltvariation einfach nicht ausreichend berücksichtigt.

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie

Originalpublikation:

Darmis, F., and A.Guenther. 2026. “Evidence for Environment-Specific Pace-of-Life Syndromes.” Ecology and Evolution16, no. 3: e73234. https://doi.org/10.1002/ece3.73234.

Karrierechancen auf der digitalen Jobmesse: Der jobvector career day 2026

Fri, 20 Mar 2026 11:55:30 +0100

Auf dem jobvector career day haben Teilnehmende die Möglichkeit, ohne Umwege direkt mit Personalverantwortlichen ins Gespräch zu kommen und sich über aktuelle Stellenangebote, Karrierewege und Entwicklungsmöglichkeiten auszutauschen. In individuellen Videointerviews können sie konkrete Detailfragen stellen und ihre beruflichen Perspektiven direkt mit den Unternehmensvertretern besprechen.

Ergänzt wird die Karrieremesse durch ein vielfältiges Liveprogramm mit spannenden Unternehmenspräsentationen und Fachvorträgen. Diese gewähren wichtige Einblicke in Projekte, Arbeitsmethoden und die jeweilige Unternehmenskultur. Dadurch sichern sich Jobsuchende wertvolle Informationen rund um den erfolgreichen Berufseinstieg, langfristige Karrierechancen und Gehaltsentwicklungen. Abgerundet wird das Angebot durch einen fundierten Lebenslaufcheck, bei dem erfahrene Karriereexperten hilfreiche Ratschläge zur Optimierung der eigenen Unterlagen geben.

jobvector

www.jobvector.de/karrieremesse/

Vielversprechender Wirkstoff gegen Hepatitis E identifiziert

Fri, 20 Mar 2026 11:45:55 +0100

Viren falsche Bausteine zur Verfügung stellen

Ausgangspunkt der Suche nach einem Wirkstoff gegen HEV war eine kommerziell erhältliche Bibliothek von Nukleotid/Nukleosid-Analoga. „Diese synthetisch hergestellten Moleküle sind ähnlichen aufgebaut wie die Bausteine unseres Erbguts und eben auch wie das der Viren“, erklärt Dr. Mara Klöhn von der Ruhr-Universität Bochum.
Um herauszufinden, ob einer der in der Bibliothek enthaltenen rund 500 Wirkstoffe HEV an der Vermehrung hindern kann, nutzten die Forschenden ein neues Reportervirus, das ein fluoreszierendes Molekül enthielt. Sie infizierten Zellkulturen mit Hepatitis-E-Viren, die dieses Reportergen enthielten, und gaben dann die verschiedenen Wirkstoffkandidaten hinzu. Anhand der Fluoreszenz konnten sie dann feststellen, ob sich das Virus weiter vermehrt hatte oder nicht. „Bei Bemnifosbuvir konnten wir sehen, dass sich das Virus nicht weiter vermehrt hatte, während die behandelten Zellen aber gesund blieben“, berichtet Jungen Hu von der Universität Heidelberg. Im Tierversuch konnten die chinesischen Forschenden die Wirksamkeit der Substanz gegen HEV und Leber-Entzündung bestätigen. „Sofern die laufenden klinischen Tests von Bemnifosbuvir gegen Hepatitis C erfolgreich sind, könnte der Wirkstoff auch gegen Hepatitis E im Rahmen eines Off-Label-Use bald zur Verfügung stehen“, meinen Dr. Viet Loan Dao Thi und Prof. Dr. Eike Steinmann.

Hepatitis E

Das Hepatitis-E-Virus (HEV) ist der Hauptverursacher akuter Virushepatitiden. Rund 70.000 Menschen sterben jährlich an der Krankheit. Nach dem ersten dokumentierten epidemischen Ausbruch 1955 bis 1956 vergingen mehr als 50 Jahre, bis Forschende sich intensiv des Themas annahmen. Akute Infektionen heilen bei Patientinnen und Patienten mit intaktem Immunsystem normalerweise von selbst aus. Bei Betroffenen mit reduziertem oder unterdrücktem Immunsystem wie Organtransplantatempfängern oder HIV-Infizierten kann HEV chronisch werden. Auch für schwangere Frauen ist HEV besonders bedrohlich. Eine Impfung oder einen spezifischen Wirkstoff gibt es nicht.

Ruhr-Universität Bochum

Originalpublikation:

Jungen Hu et al.: The Nucleotide Analogue Bemnifosbuvir Inhibits Hepatitis E Virus Replication in Preclinical Models, in: Gut, 2026, DOI: 10.1136/gutjnl-2025-336714, https://gut.bmj.com/content/early/2026/03/05/gutjnl-2025-336714