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Älteste Hautabdrücke von Reptilien im Thüringer Wald entdeckt

Fri, 13 Feb 2026 11:59:35 +0100

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Lorenzo Marchetti vom Museum für Naturkunde Berlin hat die außergewöhnlich gut erhaltenen Hautabdrücke in Verbindung mit fossilen Liege- und Fußspuren früher Ursaurier in der Goldlauter-Formation entdeckt. Fundorte sind unter anderem der Steinbruch Cabarz bei Tabarz sowie Floh-Seligenthal. Moderne radiometrische Datierungen vulkanischer Aschelagen ermöglichen eine präzise zeitliche Einordnung der Funde und machen sie zu den bislang ältesten direkten Belegen für Reptilienhaut.

Hautstrukturen wie Schuppen, Federn oder Hornschnabelreste sind von einer Vielzahl von Dinosaurier-Fossilien belegt, manchmal in Form organischer Substanz und manchmal nur als Abdruck der Hautoberfläche. „Solche Weichgewebsstrukturen sind im Fossilbericht extrem selten – und je weiter wir in der Erdgeschichte zurückgehen, desto außergewöhnlicher werden sie“, erklärt Dr. Lorenzo Marchetti. „Die Spuren aus dem Thüringer Wald eröffnen neue Perspektiven auf die frühe Entwicklung der Reptilien und ihrer Hautstrukturen.“

Die neu beschriebenen Liegespuren wurden als neue Spurengattung und -art Cabarzichnus pulchrus benannt. Die zugehörigen Fußabdrücke weisen Proportionen auf, die jenen der Bolosaurier ähneln – einer frühen Reptiliengruppe aus der Stammlinie heutiger Echsen. Die Schuppenformen reichen von rautenförmig über sechseckig bis seitlich zugespitzt und zeigen bemerkenswerte Parallelen zu späteren Hautstrukturen verschiedener Landwirbeltiergruppen.

Besonders außergewöhnlich ist der mögliche Nachweis einer Kloakenöffnung im Hautabdruck nahe des Schwanzansatzes. Die meisten Landwirbeltiere haben eine Kloake – eine gemeinsame Öffnung zur Ausscheidung von Kot und Urin, die gleichzeitig der Ausgang der Geschlechtsorgane ist. Nur bei den lebendgebärenden Säugetieren liegen getrennte Öffnungen vor. Im Fossilbeleg ist die Kloake als Teil des Weichgewebes fast nie erhalten und klar erkennbar. Der Hautabdruck aus Cabarz zeigt jedoch in der Nähe des Schwanzansatzes die Spur einer Kloakenöffnung. Der Abdruck des schmalen Schlitzes deutet darauf hin, dass sich die Kloake des Cabarzichnus-Spurenerzeugers in ihrer Form und Ausrichtung von jener der Dinosaurier und Krokodile unterscheidet und stattdessen der Kloake von Schildkröten, Eidechsen und Schlangen gleicht.

Mit ihrer Beschreibung von Liegespuren aus dem Thüringer Wald im Rahmen des kürzlich abgeschlossenen BMFTR-Forschungsprojektes BROMACKER lenken Dr. Lorenzo Marchetti und seine Kollegen die Aufmerksamkeit der Evolutionsforscher auf den Spurenfossil-Beleg und zeigen, dass die Berücksichtigung fossiler Spuren wichtig sein kann, um ein vollständigeres Bild der Evolution früher Landwirbeltiere zu erhalten.
„Spurenfossilien sind weit mehr als bloße Fußabdrücke“, so Dr. Marchetti. „Sie bewahren Details der Anatomie, die sonst vollständig verloren wären, und tragen entscheidend dazu bei, die Evolution der frühen Landwirbeltiere besser zu verstehen.“

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

Originalpublikation:

Marchetti et al., The earliest reptile body impressions with scaly skin, Current Biology (2026), https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.01.036

Elefantenrüsselhaare sind äußerst materialintelligent

Fri, 13 Feb 2026 11:01:45 +0100

Eine neue Studie einer interdisziplinären deutschen Forschungsgruppe unter der Leitung der Abteilung für Haptische Intelligenz am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme (MPI-IS) hat das Geheimnis der sanften Geschicklichkeit von Elefantenrüsseln gelüftet. Die rund 1.000 Tasthaare, die den Rüssel bedecken, weisen ungewöhnliche Materialeigenschaften auf. Dank dieser Tasthaare spürt der Elefant genau, wo eine Berührung erfolgt. Sie verleihen dem Tier einen erstaunlichen Tastsinn, der seine dicke Haut sowie sein schlechtes Sehvermögen kompensiert.

Die Studie zeigt, dass die Rüsselhaare von Elefanten wie auch die Schnurrhaare von Hauskatzen eine steife Basis aufweisen, und dann in eine weiche, gummiartige Spitze übergehen – ganz anders also als die einheitlich steifen Tasthaare von Ratten und Mäusen. Dieser als funktioneller Gradient bezeichnete Übergang von steif zu weich ermöglicht es Elefanten und Katzen, Objekte mühelos zu ertasten. Der Steifigkeitsverlauf verhindert das Brechen der Tasthaare und sorgt für eine einzigartige Kontaktkodierung entlang der gesamten Länge des Haares. Die Forschenden glauben, dass dieser ungewöhnliche Steifigkeitsverlauf Elefanten dabei hilft, genau zu spüren, wo entlang ihrer 1000 Rüsselhaare Kontakt stattfindet. Nur so ist es den Tieren möglich, einen Tortilla-Chip aufzunehmen, ohne ihn zu zerbrechen, oder eine winzig kleine Erdnuss zu schnappen. Basierend auf diesen Erkenntnissen möchte das Forschungsteam neue robotergestützte Sensortechnologie entwickeln, die von den funktionalen Gradienten inspiriert ist, die sie in den Tasthaaren von Elefanten und Katzen entdeckt haben. Ein Video (siehe Link unten) fasst die Motivation für dieses Projekt und seine wichtigsten Ergebnisse zusammen.

Die Forschung wurde von Postdoktorand Dr. Andrew K. Schulz und der Direktorin der Abteilung für Haptische Intelligenz am MPI-IS, Prof. Dr. Katherine J. Kuchenbecker, geleitet. Sie arbeiteten mit Neurowissenschaftler*innen der Humboldt-Universität zu Berlin und Materialwissenschaftler*innen der Universität Stuttgart zusammen.
Schulz, Erstautor der Studie und Alexander-von-Humboldt-Postdoktorand, berichtet über den Beginn des Projekts: „Ich kam als Experte für Elefantenbiomechanik nach Deutschland, um mehr über Robotik und Sensorik zu lernen. Meine Mentorin, Prof. Dr. Kuchenbecker, ist Expertin für Haptik und taktile Robotik, daher war es für uns naheliegend, gemeinsam an der Berührungssensorik von Elefantentasthaaren zu forschen.“

Schulz und seine Kolleg*innen verwendeten eine Reihe von biologischen, materialwissenschaftlichen und ingenieurtechnischen Verfahren an, um 5 cm lange Haare von Elefanten und Katzen bis auf eine Größe von einem Nanometer – einem Milliardstel Meter – abzubilden und zu charakterisieren.

Das interdisziplinäre Team untersuchte die Tasthaare von Elefantenrüsseln, um zu verstehen, wie sie geformt sind (Geometrie), wie porös (Porosität) und wie weich (Materialsteifigkeit) sie sind. Sie gingen zunächst davon aus, dass Rüsselhaare den spitz zulaufenden Tasthaaren von Mäusen und Ratten ähneln. Deren Querschnitt ist kreisförmig, die Haare sind durchgehend fest und weisen eine annähernd gleichmäßige Steifigkeit auf. Mithilfe von Mikrocomputertomographie konnten die Forscher die 3D-Form mehrerer Rüsselhaare vermessen und feststellen, dass Elefantentasthaare dick und klingenförmig sind, einen abgeflachten Querschnitt sowie eine hohle Basis und mehrere lange innere Kanäle aufweisen, die der Struktur von Schafshörnern oder Pferdehufen ähneln. Diese poröse Architektur reduziert das Gewicht der Haare und sorgt für Stoßfestigkeit, sodass Elefanten täglich Hunderte Kilogramm Futter zu sich nehmen können, ohne dass die Tasthaare beschädigt werden oder ausfallen – sie wachsen nämlich nicht nach.

Eine Nanohärteprüfung sowohl der Elefanten- als auch der Katzenhaare wurde mit einem Diamantwürfel so klein wie eine einzelne Zelle durchgeführt, der zyklisch in die Haaraußenseite gedrückt wurde. Die Härtemessung am Ansatz und der Spitze der Elefanten- und Katzenhaare zeigte einen Übergang von einer steifen, kunststoffartigen Basis zu einer weichen, gummiartigen Spitze, die nicht dauerhaft eingedrückt werden konnte – eine Eigenschaft, die als Elastizität bekannt ist. Das Team verglich die Tasthaare auf dem Rüssel auch mit den Körperhaaren der Elefanten.

„Die Haare auf dem Kopf, dem Körper und dem Schwanz asiatischer Elefanten sind von der Basis bis zur Spitze steif, was wir erwartet hatten, als wir den überraschenden Steifigkeitsgradienten der Tasthaare am Rüssel von Elefanten feststellten“, sagt Schulz. Diese Entdeckung war spannend, und stellte das Team zunächst vor ein Rätsel, da die Forschenden sich nicht sicher waren, wie sich eine Veränderung der Steifigkeit entlang eines Tasthaares auf die Berührungswahrnehmung auswirken würde.

Um herauszufinden, warum das so ist, arbeitete Schulz mit Kolleg*innen am MPI-IS zusammen. Mit einem 3D-Drucker druckten sie ein vergrößertes Tasthaar mit einer steifen, dunklen Basis sowie einer weichen, transparenten Spitze. Der Prototyp eines „whisker wand“ (Tasthaar-Zauberstab) half den Forschenden, ein Gefühl dafür zu entwickeln, was ein Elefant mit seinen Tasthaaren wahrnimmt. Schulz ließ den Stab nach einem Treffen bei seiner Mentorin und wenige Tage später ... Heureka! Kuchenbecker trug den Stab in ihrer Hand, als sie durch die Flure des Instituts ging, und klopfte sanft gegen die Säulen und Geländer.

„Ich bemerkte, dass sich das Klopfen mit verschiedenen Teilen des Tasthaarstabs unterschiedlich anfühlte – weich und sanft an der Spitze und hart und stark an der Basis. Ich musste nicht hinsehen, um zu wissen, wo der Kontakt stattfand; ich konnte es einfach fühlen”, berichtet Kuchenbecker.

Um ihre Hypothese anhand des 3D-gedruckten Haares zu überprüfen, entwickelten die Forschenden ein computergestütztes Modellierungstoolkit, mit dem sie untersuchen konnten, wie sich die von ihnen gemessenen einzigartigen Geometrie-, Porositäts- und Steifigkeitsgradienten auf die Reaktion des Tasthaars bei Kontakt auswirken. Simulationen zeigten, dass der Übergang von einer steifen Basis zu einer weichen Spitze es tatsächlich einfacher macht, zu spüren, wo etwas das Haar berührt, sodass der Elefant angemessen reagieren und selbst empfindliche Gegenstände wie Tortilla-Chips vorsichtig greifen kann.

„Das ist ziemlich erstaunlich! Der Steifigkeitsgradient liefert eine Karte, anhand derer Elefanten erkennen können, wo entlang jedes Tasthaares ein Kontakt stattfindet. Diese Eigenschaft hilft ihnen zu erkennen, wie nah oder wie weit ihr Rüssel von einem Objekt entfernt ist ... all das ist in der Geometrie, Porosität und Steifigkeit des Haares enthalten. Ingenieure bezeichnen dieses natürliche Phänomen als verkörperte Intelligenz“, sagt Schulz. Spannenderweise weisen auch die Schnurrhaare von Hauskatzen denselben Steifigkeitsgradienten auf.

Diese Entdeckung begeistert Schulz und Kuchenbecker. Ihr Ziel ist es, Erkenntnisse aus der Natur auf Anwendungen in der Robotik und auf intelligente Systeme zu übertragen. „Bioinspirierte Sensoren mit künstlichen, den Rüsselhaaren ähnlichen Steifigkeitsgradienten könnten allein durch intelligentes Materialdesign präzise Informationen mit geringem Rechenaufwand liefern“, so Schulz.

Dr. Lena V. Kaufmann, Mitautorin der Studie und Neurowissenschaftlerin an der Humboldt-Universität zu Berlin, ist begeistert von der Verbindung zur Neurowissenschaft: „Unsere Ergebnisse tragen zu unserem Verständnis der taktilen Wahrnehmung dieser faszinierenden Tiere bei und eröffnen spannende Möglichkeiten, die Beziehung zwischen den Materialeigenschaften der Tasthaare und der neuronalen Informationsverarbeitung im Gehirn der Tiere weiter zu untersuchen.“

Kuchenbecker blickt auf das gesamte Projekt zurück: „Ich bin sehr stolz auf das, was wir durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit herausgefunden haben. Andrew hat ein großartiges Team aus Ingenieuren, Materialwissenschaftlern und Neurowissenschaftlern aus fünf verschiedenen Forschungsgruppen zusammengestellt und uns auf eine spannende dreijährige Reise mitgenommen, um die Geheimnisse des sanften Tastsinns der Elefanten zu entschlüsseln.“

Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme

Originalpublikation:

Andrew K. Schulz, Lena V. Kaufmann, Lawrence T. Smith, Deepti S. Philip, Hilda David, Jelena Lazovic, Michael Brecht, Gunther Richter, Katherine J. Kuchenbecker: “Functional gradients facilitate tactile sensing in elephant whiskers”, Science 2026, https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx8981

Funktionsbeschichtung aus Proteinen und Bakterien: Lebendes Material macht schädliches UV-Licht sichtbar

Fri, 13 Feb 2026 10:53:08 +0100

Das Protein mEosFP kann erröten: Bei Kontakt mit UV-A-Licht verändert es sich von einem Grün namens „Vegan Villain“ zu dem Rotton „End of Summer“. Dieser klare Farbwechsel prädestiniert es für den Einsatz in UV-A-Sensoren, die anzeigen, wenn bestimmte UV-Werte erreicht werden. Doch bislang war unklar, wie sich solche Proteine stabil und funktionsfähig in Farben und Beschichtungen integrieren lassen, ohne deren Materialeigenschaften zu beeinträchtigen.

Ein Team um Volker Sieber, Professor für Chemie biogener Rohstoffe und Rektor des TUM Campus Straubing, hat nun eine Lösung entwickelt. Das Ergebnis ist eine nachhaltige und biobasierte Alternative zu traditionellen UV-A-Sensoren, die fossile Rohstoffe wie Öl und Kohle nutzen. Dieser Forschungserfolg könnte nun als Blaupause für Fortschritte in der jungen Disziplin der sogenannten Lebenden oder auch biohybriden Materialien dienen, die die Stärken von Biologie und Technologie verbinden möchte. Ihr Ziel ist es, biologische Organismen wie Pilze, Algen, Proteine oder Bakterien so in Materialien einzubinden, dass diese sich selbst reparieren, nachwachsen oder auf Reize reagieren können.

Bakterium dient Protein als Schutzraum

Für die Studie kultivierte das Team auf Basis von E. coli-Bakterien das gewünschte Protein, trennte Protein und Bakterien zunächst jedoch voneinander und mischte das reine Protein in Farbformulierungen – mit unbefriedigenden Ergebnissen. Die Oberflächenbeschichtung färbte sich nur schwach und seine Materialeigenschaften verschlechterten sich. Die Oberfläche wurde rau und lederartig.

Erst als die Forschenden die Proteine nicht mehr von den Bakterien trennten, sondern die gesamte Biomasse in die Farbformulierung einarbeiteten, führte dies zum gewünschten Ergebnis. „Die Bakterien scheinen den Proteinen als eine Art Schutzraum zu dienen, der sie von den in der Formulierung enthaltenen chemischen und physikalischen Einflüssen abschirmt“, sagt Amelie Skopp, die Erstautorin der Studie.

Der Farbwechsel setzt bereits nach wenigen Minuten Bestrahlung ein, ist nach 15 Minuten deutlich sichtbar und nach etwa einer Stunde vollständig abgeschlossen. Je stärker die UV-A-Einstrahlung, desto intensiver wird der Farbton. Einsatzbereiche für UV-A-Sensoren sind unter anderem Outdoorkleidung, die vor übermäßiger Sonnenexposition warnt, die Lagerung und der Versand lichtempfindlicher Medikamente sowie die Kontrolle von UV-Desinfektionsprozessen.

Chance für das Anthropozän

„Wir haben gezeigt, dass Beschichtungen mit biologischen Zusatzfunktionen ausgestattet werden können, ohne ihre eigenen Eigenschaften zu verlieren“, sagt Amelie Skopp. Sie und Co-Erstautorin Matea Marošević wurden gemeinsam mit weiteren Teammitgliedern kürzlich mit dem TUM IDEAward für eine Gründungsidee ausgezeichnet, die diese Technologie weiterentwickelt. Das Team arbeitet an einer biobasierten Filtertechnologie, die flüchtige organische Verbindungen einfangen und in ungefährliche Stoffe umwandeln kann.

Volker Sieber ist überzeugt: „Biologische Systeme bieten eine enorme Vielfalt an Funktionen, die wir nutzen können. Die mögliche Bandbreite reicht von Materialien wie unserem, die Umweltbedingungen sichtbar machen, bis hin zu Lösungen, die zukünftig schwer vermeidbare Treibhausgase wie Methan aus der Luft binden und abbauen könnten. Dass wir biologische Komponenten nun stabil in Beschichtungen integrieren konnten, ist ein wichtiger Ausgangspunkt für Entwicklungen, die wir angesichts der Herausforderungen unserer Zeit dringend benötigen.“

Technische Universität München

Originalpublikation:

Skopp, A.; Marošević, M.; Rühmann, B.; Sieber, V.: The Vegan Villain Sets Out to The End of Summer: Functionalized Coatings as Biohybrid UV-Sensors. Adv. Mater. Interfaces (2025). https://doi.org/10.1002/admi.202500125

Ungewöhnliche Spezialisten mit widersprüchlichen Anforderungen: Phototrophe Acidobakterien

Thu, 12 Feb 2026 12:16:55 +0100

Die Abteilung Mikroorganismen des Leibniz-Instituts DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH beherbergt über 600 chlorophototrophe Bakterienstämme. Das sind Mikroben, die mithilfe von (Bacterio)Chlorophyll-Pigmenten Licht sammeln und daraus die Energie ziehen, die sie zum Leben brauchen. Mit dem kürzlich publizierten Bakterium Chloracidobacterium validum DSM 113832T umfasst die Bakterien-Sammlung der DSMZ jetzt Repräsentanten aller acht bakteriellen Phyla, in denen chlorophototrophe Vertreter bisher weltweit nachgewiesen wurden (Cyanobacteria, Pseudomonadota, Chlorobi, Chloroflexota, Firmicutes, Gemmatimonadetes, Eremiobacterota und Acidobacteriota).

Bakterien aus heißen Quellen im Yellowstone National Park
Zwanzig Jahre nach der ersten Entdeckung dieser neuartigen und ungewöhnlichen Mikroben in einer Bakterienmatte in einer heißen Quelle im Yellowstone National Park wurde der taxonomische Name der Gattung Chloracidobacterium anhand eines Isolates aus Rupite, Bulgarien, für die Nachwelt „valide“ publiziert und ein für die Forschung ohne Einschränkungen zugänglicher Typenstamm verfügbar gemacht. Chloracidobacterium validum ist nach C. thermophilum der zweite isolierte Vertreter und offizieller Typenstamm dieser ungewöhnlichen Gattung, die Charakteristika der strikt anaeroben grünen Schwefelbakterien (Chlorobi) und den Sauerstoff produzierenden Cyanobakterien in einem Organismus vereint. „Mit der Kür dieses Bakteriums als ‘Microbe of the Month‘ bestätigt die international renommierte Microbiology Society den besonderen Status dieser ungewöhnlichen, wählerischen und schwer fassbaren, thermophilen, microaeroben, chlorophototrophen Spezialisten“, informiert Dr. Vera Thiel, Kuratorin für halophile und phototrophe Bakterien des Leibniz-Instituts DSMZ.

Die DSMZ-Bakterien-Sammlung ist weltweit einzigartig umfangreich
Mit der Verfügbarkeit von rund 80 Prozent aller beschriebenen Bakterienarten beherbergt das Leibniz-Institut DSMZ den Großteil der bisher bekannten bakteriellen Diversität sowie einen weltweit einzigartigen Bestand an menschlichen und tierischen Zelllinien, Pilzstämmen, Pflanzenviren, Bakteriophagen und genomischer Bakterien-DNA für Forschungszwecke. Die DSMZ versorgt Forschende global mit Bioressourcen. Rund 2.500 neue Kulturen werden in der Braunschweiger Sammlung jährlich hinterlegt und machen sie zur größten und vielfältigsten Bioressourcensammlung der Welt. Jährlich gibt die DSMZ rund 40.000 Bioressourcen an ungefähr 10.000 Kunden in 80 Ländern ab.

Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH

Bakterien-Sammlung der DSMZ

Feuerfußhörnchen als natürliches Reservoir für das Affenpockenvirus identifiziert

Thu, 12 Feb 2026 12:07:09 +0100

Mpox ist eine zoonotische Infektionskrankheit, die durch das Affenpockenvirus (MPXV) verursacht wird und beim Menschen schwere Krankheitsverläufe hervorrufen kann. In West- und Zentralafrika kommt es regelmäßig zu Übertragungen von Wildtieren auf Menschen, wobei einige dieser Spillover-Ereignisse in jüngerer Zeit große globale Ausbrüche ausgelöst haben, die anschließend durch Mensch-zu-Mensch-Übertragung aufrechterhalten wurden. Um solche Ausbrüche wirksam zu verhindern, ist es essenziell zu verstehen, wie das Virus in Wildtierpopulationen zirkuliert und welche Faktoren Spillover-Ereignisse begünstigen.

Ein tödlicher Ausbruch unter Mangaben

Seit Jahrzehnten arbeiten die an der Studie beteiligte Forschenden, die heute am HIOH tätig sind, eng mit dem Taï Chimpanzee Project zusammen, um die Gesundheit wildlebender Schimpansen, Rußmangaben und weiterer Tierarten im Taï-Nationalpark in Côte d’Ivoire zu überwachen. Dieses langfristige Engagement erwies sich als entscheidend für die Aufdeckung dieser Übertragung: Anfang 2023 beobachtete das Team einen Mpox-Ausbruch in einer gut untersuchten Gruppe von Rußmangaben. Etwa ein Drittel der Tiere zeigte klinische Anzeichen der Krankheit und vier Mangabenbabys starben.

Die Genomsequenzierung ergab, dass das bei den infizierten Affen nachgewiesene Virus mit einem Stamm nahezu identisch war, der 12 Wochen zuvor bei einem in der Nähe tot aufgefundenen Feuerfußhörnchen detektiert worden war.

Um beide Beobachtungen miteinander zu verknüpfen, analysierte das Team Kotproben der Mangaben auf Anzeichen einer MPXV-Zirkulation vor dem Ausbruch sowie auf Kontakte zwischen den Wirtsarten. Eine Probe, die acht Wochen vor Beginn des Ausbruchs gesammelt worden war, enthielt DNA sowohl des Virus als auch des Feuerfußhörnchens – ein starker Hinweis auf eine Übertragung zwischen beiden Arten zu diesem Zeitpunkt. Verhaltensdaten stützten diese Befunde: Rußmangaben dieser Gruppe wurden bereits dabei beobachtet, wie sie Feuerfußhörnchen fingen und fraßen, was einen direkten Weg für die Übertragung von Viren eröffnet.

Hörnchen als Reservoir: der Verdacht bestätigt sich

Hörnchen stehen seit langem im Verdacht, potenzielle Reservoirs für MPXV zu sein. Das Virus wurde erstmalig 1985 aus einem Wildtier – einem in der Demokratischen Republik Kongo gefangenen Seilhörnchen (Funisciurus anaerythrus) – isoliert. Auch im Jahr 2003 wurden importierte, mit MPXV infizierte Eichhörnchen verdächtigt, einen Mpox-Ausbruch bei Besitzern von Präriehunden in den USA ausgelöst zu haben. Ein direkter Nachweis, dass diese Tiere in freier Wildbahn tatsächlich einen Ausbruch bei einer anderen Tierart verursachen können, fehlte jedoch bislang. Die neue Studie ist daher ein wichtiger Durchbruch und liefert Einblicke in die Zirkulation des Erregers in der Natur.

Was dies für die menschliche Gesundheit bedeutet

Da der Jagddruck die Populationen größerer Wildtiere reduziert hat, werden inzwischen kleine Arten wie Hörnchen und andere Nager auch zunehmend von Menschen gejagt und verzehrt. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Exposition des Menschen gegenüber MPXV und damit das Risiko zoonotischer Übertragungen. Die nun bestätigte direkte Beteiligung von Feuerfußhörnchen an der Übertragung zwischen Arten hat daher erhebliche Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit.

„Die Identifizierung der tierischen Virusquellen und der Expositionswege, die zur Übertragung zwischen Arten führen, sind essenziell, um Spillover-Mechanismen zu verstehen und wirksame Präventionsmaßnahmen zu entwickeln, die das Risiko einer Übertragung auf den Menschen verringern“, sagt Livia V. Patrono, Wissenschaftlerin am HIOH und korrespondierende Autorin der Studie.

Die Autorinnen und Autoren empfehlen eine stärkere Sensibilisierung von Bevölkerungsgruppen, die mit Hörnchen und anderen Wildtieren in Kontakt kommen, etwa von Kindern. Zudem plädieren sie zur Stärkung evidenzbasierter Präventionsstrategien für ein vertieftes Verständnis der Ökologie des Affenpockenvirus (MPXV) in Reservoirarten – insbesondere Hörnchen – sowie in Zwischenwirten, vor allem nichtmenschlichen Primaten, in Regionen, in denen das MPXV endemisch ist.

One Health-Ansatz relevanter denn je

Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung des One Health-Ansatzes, der die Wechselwirkungen zwischen der Gesundheit von Menschen, Tieren und Umwelt berücksichtigt. „Diese Entdeckung war nur dank langjähriger ökologischer Forschung, kontinuierlicher Gesundheitsüberwachung und systematischer Probenahme im Taï-Nationalpark möglich“, sagt Fabian Leendertz, leitender Autor der Studie, Direktor des HIOH und Co-Direktor des Taï Chimpanzee Project. „Solche Anstrengungen müssen wir fortsetzen und ausbauen, um die Risiken durch neu auftretende Infektionskrankheiten – einschließlich Mpox – besser zu verstehen und ihnen präventiv zu begegnen.“

Josef Penninger, wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung, fügt hinzu: „Diese Studie zeigt auch den großen Wert der engen Zusammenarbeit mit unseren afrikanischen Partnern. Nur durch starke, vertrauensvolle Partnerschaften mit lokalen Behörden und Forschungseinrichtungen können wir zoonotische Krankheiten effektiv bekämpfen – und damit nicht nur regional, sondern weltweit etwas bewirken.“

Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Originalpublikation:

Riutord-Fe, C., Schlotterbeck, J., Lagostina, L. et al. Transmission of MPXV from fire-footed rope squirrels to sooty mangabeys. Nature (2026). doi.org/10.1038/s41586-025-10086-y

Nur schnelle Kurskorrekur kann “Treibhaus-Erde” verhindern

Thu, 12 Feb 2026 10:32:09 +0100

Der aktuelle Artikel „The risk of a hothouse Earth trajectory” (Das Risiko einer Entwicklung zur Treibhauserde) ist die Analyse einer internationalen Zusammenarbeit unter der Leitung von William Ripple von der Oregon State University, die wissenschaftliche Erkenntnisse über Klimarückkopplungsschleifen und 16 Kippelemente – Subsysteme der Erde, die bei Überschreiten kritischer Temperaturschwellen an Stabilität verlieren können – zusammenfasst. Ihr Fazit: Mehrere Komponenten des Erdsystems sind näher an einer Destabilisierung als bisher angenommen. Dadurch ist der Planet einem erhöhten Risiko einer „Treibhaus“-Entwicklung ausgesetzt, die durch Rückkopplungsschleifen angetrieben wird. Diese könnten die Folgen der globalen Erwärmung verstärken, heißt es in dem Artikel.

„Nach einer Million Jahren, in denen sich Eiszeiten und wärmere Perioden abwechselten, stabilisierte sich das Klima der Erde vor mehr als 11.000 Jahren, was die Landwirtschaft und komplexe Gesellschaften ermöglichte“, sagt Erstautor Prof. William Ripple. „Wir entfernen uns zunehmend von dieser Stabilität und könnten in eine Phase beispielloser Klimaveränderungen eintreten.“

Diese starken Veränderungen könnten zu einer Kaskade von Wechselwirkungen zwischen den Subsystemen führen, die den Planeten auf einen Weg zu extremer Erwärmung und einem Anstieg des Meeresspiegels bringen würden, heißt es in dem Artikel – Bedingungen, die selbst mit tiefgreifenden Emissionsreduktionen auf menschlicher Zeitskala nur schwer umkehrbar wären.

Dr. Thomas Westerhold vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen ist einer der Autor:innen des Kommentars. Von ihm und Kolleg:innen stammt auch die Klimareferenzkurve CENOGRID, in der Klimadaten aus 66 Millionen der Erdgeschichte abgebildet wird.

„Wir könnten den Planeten überbelasten. Wenn wir nicht schnell von diesem „Treibhaus“-Kurs abweichen, könnte das globale Klima in einen Zustand geraten, den es seit sehr vielen Millionen von Jahren nicht mehr gegeben hat. Die Ökosysteme sind an diese Bedingungen nicht angepasst und werden sich aufgrund der beispiellosen Geschwindigkeit der durch menschliche Aktivitäten verursachten Veränderungen wahrscheinlich auch nicht daran anpassen können. Klimadaten aus den vergangenen 66 Millionen Jahren zeigen, dass das Klima der Erde über Millionen von Jahren hinweg dramatischen Schwankungen unterworfen war. Aufgrund steigender anthropogener Treibhausgasemissionen und schrumpfender Eisschilde treten wir jedoch in eine neue und ungewisse Phase ein. Die derzeitige Geschwindigkeit der Klimaveränderungen sind beispiellos schnell und außerhalb der natürlichen Schwankungen, die wir aus den vergangenen 66 Millionen Jahren kennen“, sagt Thomas Westerhold.

Zu den Kippelementen gehören die Eisschilde in der Antarktis und Grönland, Gebirgsgletscher, Meereis, boreale Wälder und Permafrost, der Amazonas-Regenwald und die Atlantische Meridionale Umwälzströmung (AMOC), ein System von Meeresströmungen, das einen entscheidenden Einfluss auf das globale Klima hat. Die Forschenden beziehen sich auf das Pariser Klimaabkommen, das darauf abzielte, die langfristige durchschnittliche Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Sie stellen fest, dass fast zehn Jahre nach dem Abkommen der globale Temperaturanstieg zwölf Monate in Folge 1,5 Grad Celsius überschritten hat – ein Zeitraum, in dem es auch zu extremen, tödlichen und kostspieligen Waldbränden, Überschwemmungen und anderen klimabedingten Naturkatastrophen kam.

Um das Risiko einer Entwicklung hin zu einer „Treibhauserde“ zu minimieren, empfehlen die Wissenschaftler:innen Strategien, die Klimaresilienz in die Regierungspolitik integrieren, sowie einen sozial gerechten Ausstieg aus fossilen Brennstoffen. Sie diskutieren auch die Notwendigkeit neuer Ansätze, wie beispielsweise eine koordinierte globale Überwachung von Kipppunkten und verbesserte Risikomanagementpläne.

MARUM

Originalpublikation:

William J. Ripple, Christopher Wolf, Johan Rockström, Katherine Richardson, Nico Wunderling, Jillian W. Gregg, Thomas Westerhold, and Hans Joachim Schellnhuber: The risk of a hothouse Earth trajectory. One Earth 2026. DOI: https://doi.org/10.1016/j.oneear.2025.101565

Unsichtbare Helfer an der Wurzel: Wie Raps mit Mikroben mehr Stickstoff gewinnt

Thu, 12 Feb 2026 10:23:20 +0100

Stickstoff ist der wichtigste Nährstoff für Pflanzen. Weltweit wird viel Stickstoffdünger eingesetzt, was allerdings die Umwelt und das Klima belastet. Mikroben fördern die Bildung von Seitenwurzeln und helfen der Pflanze letztlich, Stickstoff besser aufzunehmen - vor allem unter Stress, also bei Nährstoffmangel. Wenn Pflanzen mithilfe ihrer natürlichen Wurzel-Mikroben den vorhandenen Stickstoff besser nutzen, können Dünger eingespart und die Erträge stabilisiert werden.

Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung des IPK Leibniz-Institutes analysierte 175 verschiedene Raps-Linien an zwei Standorten in China. Während der Blüte wurden seitliche Wurzeln und ihre Rhizosphäre beprobt, um rRNA-Profile zu erstellen, die die Bakterienzusammensetzung zeigen.

Die oberirdische Biomasse wurde getrocknet und ein Profil der Mineralstoffe erstellt, das insgesamt zwölf Elemente umfasste. Es konnten insgesamt 1.341 gekoppelte Datensätze zum Genom, zur Genaktivität, zum Mikrobiom und zu den Nährstoffprofilen statistisch verknüpft werden. Mit verschiedenen statistischen Methoden konnten die Wissenschaftler Pflanzengene und -genorte identifizieren, die die Häufigkeit bestimmter Bakterien steuern.

„Wir haben das Bakterium Sphingopyxis als Schlüsselbakterium identifiziert. Es unterstützt die Bildung von Seitenwurzeln durch das Pflanzenhormon Auxin, erhöht die Biomasse und verbessert die Stickstoffaufnahme - besonders bei niedrigen Stickstoffwerten“, erläutert Dr. Guoliang Li, Wissenschaftler in der Arbeitsgruppe „Quantitative Genetik“ am IPK und einer der Erstautoren der Studie. Bildlich erklärt: Mehr Seitenwurzeln sind wie zusätzliche Finger beim Greifen - die Pflanze kann Nährstoffe aus dem Boden besser „fassen“. Sphingopyxis liefert das Signal, diese „Finger“ wachsen zu lassen.

„Wir fanden insgesamt viele genetische Steuerungspunkte („eQTL-Hotspots“), die die Häufigkeit bestimmter Bakterien im Wurzelraum kontrollieren - besonders solche, die mit dem Kohlenstoff- und Stickstoffstoffwechsel der Pflanze verknüpft sind“, sagt Dr. Guoliang Li. Die Studie zeigt: Genaktivität und Mikrobiom-Eigenschaften erklären bis zu 45 Prozent der Unterschiede in der Stickstoffaufnahme. Gene und deren Aktivität beschreiben die Mikrobiom-Zusammensetzung besser als das reine Genom.

„Unsere jetzige Studie liefert eine gute Grundlage, um kausale Zusammenhänge zwischen Pflanzengenetik, Mikrobiom und Nährstoffaufnahme zu erkennen. Die identifizierten eQTL-Hotspots und Kandidatengene sind Ansatzpunkte für die Züchtung und weiterführende funktionelle Studien“, so Prof. Dr. Jochen Reif, Leiter der Abteilung „Züchtungsforschung“ am IPK. Wenn Sorten künftig gezielt so gezüchtet werden, dass sie förderliche Mikroben wie Sphingopyxis anziehen und nutzen, können sie unter wenig Dünger stabil wachsen. „Das senkt die Kosten, schont die Böden, verringert die Emissionen und trägt somit letztlich zu klimafreundlicheren und nachhaltigeren Produktionssystemen bei.“

IPK Leibniz-Institut

Originalpublikation:

Li, N., Li, G., Huang, X. et al. Large-scale multi-omics unveils host–microbiome interactions driving root development and nitrogen acquisition. Nat. Plants (2026). doi.org/10.1038/s41477-025-02210-7

IPBES veröffentlicht Bericht zu den Zusammenhängen zwischen Biodiversität und Wirtschaft

Thu, 12 Feb 2026 09:30:13 +0100

Der Bericht wurde auf der jährlichen Sitzung der IPBES-Vollversammlung vorgestellt und besprochen, die in diesem Jahr zum zwölften Mal, vom dritten bis achten Februar 2026 in Manchester, Vereinigtes Königreich stattgefunden hat.

Bundesumweltminister Carsten Schneider: "Unternehmen haben viele Möglichkeiten, zum Erhalt unserer Natur beizutragen und es ist wichtig, dass sie es auch tun. Das ist auch in ihrem ureigenen langfristigen Interesse, denn die Natur bildet die Grundlage jeden Wirtschaftens. Die Politik kann die richtigen Rahmenbedingungen und Anreize setzen, damit erfolgreiches Wirtschaften, eine intakte Umwelt und soziale Gerechtigkeit Hand in Hand gehen. Der heute veröffentlichte Bericht des Weltbiodiversitätsrates gibt dafür wichtige Impulse."

Bundesforschungsministerin Dorothee Bär: "Der Schutz der biologischen Vielfalt ist eine zentrale Zukunftsaufgabe, die wir nur gemeinsam mit einer starken Wirtschaft bewältigen können. Intakte Ökosysteme sind wichtig für Wohlstand, stabile Lieferketten und langfristige Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland. Der IPBES-Bericht verdeutlicht, welche große Rolle Forschung und moderne Technologien spielen, um mit innovativen Ansätzen den Schutz von Natur und Artenvielfalt voranzubringen. Auf diese Weise entstehen zukunftsfähige Lösungen, die die Verantwortung für die Umwelt mit wirtschaftlicher Stabilität und Wettbewerbsfähigkeit verbinden."

Der IPBES-Bericht führt aus, dass den Unternehmen bereits jetzt ausreichend Methoden, Kenntnisse und Daten zur Messung der Auswirkungen und Abhängigkeiten zur Verfügung stehen, auf deren Grundlage sie schon heute aktiv zum Schutz der biologischen Vielfalt beitragen können. Diese beinhalten zum Beispiel die Berücksichtigung von Biodiversität in Unternehmensstrategien, beispielsweise durch die Festlegung ambitionierter Biodiversitätsziele, die Messung und Überwachung der Wirkungen ihres Handelns oder verstärkte Zusammenarbeit mit Akteuren entlang der Wertschöpfungskette. Neben den Handlungsoptionen für Unternehmen, den Finanzsektor und die Zivilgesellschaft enthält der Bericht auch Optionen für die Politik, um die erforderlichen günstigen Rahmenbedingungen für nachhaltiges Wirtschaften zu schaffen, damit die Unternehmen ihre Rolle als Schlüsselakteure eines transformativen Wandels zu einer gerechten und nachhaltigen Zukunft erfüllen können.

Die im Bericht hervorgehobenen Optionen fördern unter anderem Unternehmensverantwortung und -transparenz sowie das Bewusstsein von Produzenten und Konsumenten über Abhängigkeiten und Auswirkungen auf die Natur. Zudem bieten sie eine Grundlage für biodiversitätskonforme Finanz- und Investitionsentscheidungen. So können Anreize für den Erhalt und die nachhaltige Nutzung der biologischen Vielfalt geschaffen werden und wirtschaftliche Aktivitäten in Einklang mit den natürlichen Lebensgrundlagen sowie nationalen und globalen Biodiversitätszielen gebracht werden.

Bundesumweltministerium (BMUKN) und Bundesforschungsministerium (BMFTR)

Zusammenfassung für die politische Entscheidungsfindung (Summary for Policymakers - SPM) [EN]

1:1-Übersetzung der hervorgehobenen Kernaussagen [DE]

Lesen Sie dazu auch die Pressemitteilung des Leibniz-Instituts zur Analyse des Biodiversitätswandels: Weltbiodiversitätsrat zeigt Wege zu naturpositivem Wirtschaften

Hier machen Projekte des LIB sichtbar, wie wissenschaftlich fundierte Lösungen bereits in der Praxis entstehen.

Gemeinsam medizinisches Wissen schützen - ZB MED startet Fundraising-Kampagne für OLSPub, die europäische PubMed-Alternative

Wed, 11 Feb 2026 14:00:46 +0100

Medizinische Forschung, Versorgung und Innovation sind auf einen stabilen Zugang zu wissenschaftlich abgesicherten Informationen angewiesen. Gleichzeitig hängt ein erheblicher Teil dieses Wissens heute von US-finanzierten Informationsdiensten ab. Aktuelle Spiegelungen z. B. von PubMed in europäischen Systemen sind zwar vorhanden, insbesondere für aktuelle Daten, aber auch sie sind auf PubMed angewiesen. Solche Abhängigkeiten bergen Risiken durch politische Entscheidungen, wirtschaftliche Interessen oder technische Ausfälle. OLSPub, kurz für Open Life Science Publication Database, setzt hier an: Das Projekt wird Metadaten inklusive der Abstracts eigenständig von den Verlagen einsammeln, damit eine sinnvolle Redundanz zu PubMed schaffen und wissenschaftliches Wissen dauerhaft als öffentliches Gut bereitstellen.

Die Bedeutung einer solchen Infrastruktur betont auch der Arzt und Wissenschaftler Prof. Dr. med. Dietrich Grönemeyer, der das OLSPub-Projekt unterstützt: „Was wir brauchen: eine langfristige offene deutsche und europäische Alternative zu PubMed, Archivierung von medizinischem Wissen und Verlässlichkeit im KI-Zeitalter in Europa. Gerade auch als Backbone, wenn anderenorts aus politischen Gründen wissenschaftliches und medizinisches Knowhow gelöscht wird oder werden sollte. OLSPub steht für kuratiertes, qualitätsgesichertes Wissen – eine unverzichtbare Grundlage für eine humane Medizin.“

Trotz der zentralen Bedeutung von OLSPub, insbesondere hinsichtlich der Bedeutung resilienter Forschungsinfrastrukturen, steht derzeit keine staatliche Förderung zur Verfügung; eine beantragte DFG-Förderung kam nicht zustande. Um den Wünschen der Fachcommunitys nachzukommen und die Entwicklung dennoch voranzutreiben, wählt ZB MED einen anderen Weg und setzt auf gemeinschaftlich getragenes Fundraising als Investition in Unabhängigkeit und Zukunftsfähigkeit. Unterstützt werden kann OLSPub durch Direktspenden oder verbindliche Spendenzusagen. Das langfristige Ziel der Initiative ist es, zusammen mit den Communitys und den Verlagen auf europäischer Ebene eine unabhängige Governance für die Initiative zu schaffen.

Ziel der Fundraising-Kampagne sind zwei Millionen Euro – aufgeteilt in drei aufeinander aufbauende Phasen – für eine unabhängige, offene und dauerhaft verlässliche Publikationsinfrastruktur für medizinisches Wissen in Deutschland und Europa.

ZB MED

Zur Fundraising-Kampagne und den Unterstützungsmöglichkeiten

Winziges Meerestier enthüllt bakteriellen Ursprung tierischer Abwehrmechanismen

Wed, 11 Feb 2026 13:42:59 +0100

Meerestiere wie das extrem einfach gebaute Plattentier Trichoplax sind ideale Modellorganismen, um die frühen evolutionären Ursprünge tierischer Lebensprozesse zu erforschen. Das nur wenige Millimeter große Tier besitzt weder echte Organe noch ein Nervensystem und ist dennoch in der Lage, effektiv mit Bakterien zu interagieren. Eine Schlüsselrolle spielt dabei ein hochwirksames Enzym, ein Lysozym vom sogenannten goose-Typ (GH23), das Trichoplax gezielt während der Verdauung einsetzt, um bakterielle Nahrung abzubauen und unschädlich zu machen.

Forschende des Zoologischen Instituts der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) konnten nun erstmals nachweisen, dass dieses Lysozym hoch aktiv ist und breit von den Tieren genutzt wird. Darüber hinaus gelang es ihnen, den evolutionären Ursprung dieses Enzyms zu entschlüsseln. Diese wichtigen g-type-Lysozyme der Tiere, von denen auch der Mensch zwei Kopien hat, stammen ursprünglich aus Bakterien. Erst durch horizontalen Gentransfer, die Vererbung von Genen unter nicht verwandten Organismen, wurden sie auf frühe Vorfahren der Tiere übertragen und weiterentwickelt. Damit ist dieser antibakterielle Mechanismus weitaus früher im tierischen Stammbaum verankert als bislang angenommen. Die Studie ist in der Fachzeitschrift Communications Biology erschienen und erlaubt einen neuen Blick auf die frühe Entwicklung tierischer Abwehrmechanismen.

Zentrale Rolle von Enzymen für bakterielle Abwehr und Verdauung

Tiere stehen in ständiger Verbindung und Interaktion mit Bakterien. Diese Interaktionen können von vorteilhaften Symbiosen zwischen Wirt und Mikroorganismus bis zu einer einseitigen Ausnutzung sein, etwa bei bakterienfressenden Organismen. Zur Abwehr von Bakterien und für die Verdauung verfügen Tiere über eine Vielzahl an molekularen Werkzeugen. Eine zentrale Rolle spiel dabei so genannten Lysozyme, das sind Enzyme, die bakterielle Zellwände zerstören können. Sie kommen bei Menschen ebenso vor wie bei Insekten oder Weichtieren und lassen sich in verschiedene Typen einteilen. Zu den wichtigsten Gruppen gehören die so genannten g-Typen, benannt nach der ersten Art, in denen sie nachgewiesen wurden, hier im Eiweiß einer Graugans. Wie einzelne frühere Forschungsergebnisse aufzeigen, scheinen diese Lysozyme im Stammbaum der Tiere allerdings sehr ungleichmäßig verteilt zu sein. Lange war daher der evolutionäre Ursprung unklar, den nun Forschende aus den CAU-Arbeitsgruppen „Marine Symbiosen“ und „Vergleichende Immunbiologie“ in Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen aus der Mikrobiologie und der Experimentellen Medizin in ihrer aktuellen Studie entschlüsselten.

Einfachste Meereslebewesen als Modellorganismus

Die Kieler Forschenden untersuchten das uralte placozoische Lysozym PLys, das in dem äußerst einfachen, scheibenförmigen Tier Trichoplax vorkommt. Diese flachen, winzigen Meereslebewesen sind freilebende Wirbellose und gehören zu einer der ursprünglichsten lebenden Tiergruppen auf der Erde, den Placozoen. Es besitzt weder Darm, noch Muskeln oder ein Nervensystem und das macht Trichoplax mit seinem extrem einfachen Aufbau zu einem wichtigen Modellorganismus für die evolutionäre Forschung.

Bündelung modernster Methoden aus mehreren CAU-Arbeitsgruppen

Um die Rolle von PLys in Trichoplax zu charakterisieren, nutzten die Forschenden in vitro-Verfahren und bestimmten seine natürlichen Proteinformen und seine zelluläre Verteilung mit dem Einsatz modernster Massenspektrometrie sowie vielfältiger biochemischer, immunbiologischer und mikroskopischer Verfahren in Zusammenarbeit mit mehreren CAU-Arbeitsgruppen. „Wir konnten nachweisen, dass PLys ein hochaktives GH23-Lysozym ist. Trichoplax produziert es gezielt in Zellen seiner Unterseite, dort wo er Nahrung aufnimmt, indem er Biofilme aus Algen und Bakterien abgrast. Das Enzym trägt wesentlich dazu bei, diese Nahrung effizient aufzuschließen,“ erklärt Biochemiker Henry Berndt, Erstautor der Studie und Doktorand an der CAU in der Arbeitsgruppe Marine Symbiosen. „Das Tier schafft es dabei, den pH-Wert im Meerwasser unter seinem Körper, in dem Bereich, in dem es gerade verdaut, aktiv so anzupassen, dass das Lysozym optimal wirken kann. Wir sind hier also auf komplexe Abwehr- und Verdauungsmechanismen bei einem sehr einfachen Tier gestoßen,“ so Berndt weiter. Prof. Matthias Leippe, in dessen Arbeitsgruppe am Zoologischen Institut Henry Berndt die Arbeiten an PLys begonnen hatte, freut sich über die gelungene Staffelübergabe zu seinem Nachfolger Professor Harald Gruber-Vodicka mit dieser neuen Studie und ergänzt: „Unsere Vermutung war schon seit Jahren, dass ein solch wichtiges und effizientes Enzym früher im Stammbaum entstanden sein musste als bisher angenommen.“

Horizontaler Gentransfer bringt wichtige Funktion für den Tierstammbaum

Diesen Hinweisen gingen das Team nun unter der Leitung von Professor Gruber-Vodicka systematisch nach und analysierte die evolutionäre Herkunft dieses Enzyms mithilfe moderner, proteinstrukturbasierter phylogenetischer Analysen. Dabei konnten die Forschenden erstmals einen sehr tief zurückreichenden Stammbaum der so genannten GH23-Lysozyme erstellen. Das Ergebnis: Tierische Lysozyme dieses Typs haben keinen tierischen Ursprung, sondern sie gehen auf einen uralten horizontalen Gentransfer zurück, bei dem genetisches Material von einem Organismus auf den anderen übertragen wird, ohne dass ein Verwandtschaftsverhältnis besteht wie bei Eltern und Nachkommen. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass dieses zentrale antibakterielle Lysozym direkt von Bakterien auf einen frühen tierischen Vorfahren übertragen wurde, vermutlich in einer Linie schon vor der Entstehung der bilateral-symmetrischen Tiere, zu denen auch der Mensch gehört, also vor mehr als 600 Millionen Jahren“, sagt Professor Dr. Harald Gruber-Vodicka, Leiter der Arbeitsgruppe Marine Symbiosen am Zoologischen Institut der CAU, der schon lange an der Tiergruppe und Trichoplax forscht und bereits zwei bakterielle Symbiosen in ihnen nachgewiesen hatte. „Nach diesem Gentransfer wurde das Enzym in vielen Tierlinien bis hin zu uns Menschen beibehalten, teilweise vervielfältigt und auch funktionell weiterentwickelt. Wir Menschen haben zum Beispiel zwei Kopien – eine davon spielt eine wichtige Rolle in der Abwehr von Bakterien durch unsere Haut.“

Die Ergebnisse der aktuellen Studie liefern entscheidende Einblicke in die Ursprünge von tierischen Abwehrmechanismen und Verdauung und in die tiefen Verzweigungen des Stammbaums der Tiere, in denen der horizontale Gentransfer eine größere Rolle spielte, als Forschende bislang vermutet hatten.

Universität Kiel

Originalpublikation:

Berndt, H., Duarte, I., Repnik, U. et al. An ancient lysozyme in placozoans participates in acidic extracellular digestion. Commun Biol (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-025-09409-6