VBIO News http://example.com VBIO News de Copyright Wed, 25 Feb 2026 12:35:52 +0100 Wed, 25 Feb 2026 12:35:52 +0100 TYPO3 news-37411 Wed, 25 Feb 2026 11:51:11 +0100 Haushaltskühlschränke als unterschätzte mikrobielle Ökosysteme https://www.vbio.de/aktuelles/details/haushaltskuehlschraenke-als-unterschaetzte-mikrobielle-oekosysteme Haushaltskühlschränke gelten als eine der wichtigsten Barrieren gegen lebensmittelbedingte Infektionen. Sie verlangsamen mikrobielles Wachstum, verlängern Haltbarkeiten und sind ein zentraler Bestandteil der Kühlkette. Eine neue Studie der Vetmeduni zeigt nun jedoch, dass Kühlschränke weit mehr sind als inerte Aufbewahrungsorte: Sie stellen komplexe, dynamische mikrobielle Lebensräume dar – mit direkter Relevanz für Lebensmittelsicherheit, Hygiene und Antibiotikaresistenz.  Das Team um Evelyne Selberherr vom Zentrum für Lebensmittelwissenschaften der Vetmeduni untersuchte erstmals mithilfe hochaufgelöster Shotgun-Metagenomik die mikrobiellen Gemeinschaften auf Kühlschrankoberflächen in privaten Haushalten. Dabei wurden nicht nur Bakterien und Pilze bis auf Artebene identifiziert, sondern auch mikrobielle Belastung quantifiziert und Antibiotika-Resistenzgene systematisch erfasst.

Hygiene schlägt Temperaturkontrolle

Internationale Organisationen wie die WHO, EFSA und FDA empfehlen, Haushaltskühlschränke bei Temperaturen unter 4-5 °C zu betreiben, um das Wachstum pathogener Mikroorganismen zu begrenzen. Während Temperaturprofile in Haushalten bereits mehrfach untersucht wurden, fehlte bislang eine integrative Betrachtung der gesamten mikrobiellen Gemeinschaft – inklusive ihrer funktionellen Eigenschaften. Die neue Studie schließt diese Lücke. In 45 Haushaltskühlschränken wurden Ablageflächen systematisch beprobt, mit umfangreichen Metadaten zu Temperatur, Nutzungsgewohnheiten und Reinigungspraktiken. Das Ergebnis zeichnet ein differenziertes Bild: Kühlschränke sind keineswegs mikrobiologisch inert, sondern beherbergen hochdiverse Gemeinschaften mit mehreren tausend Spezies.

„Die Temperaturmessungen zeigen ein bekanntes, aber weiterhin relevantes Problem: Nur 38 % der untersuchten Kühlschränke lagen unter der empfohlenen Grenze von 5 °C, während 24 % Temperaturen über 7 °C aufwiesen – ein Bereich, der in der Lebensmittelindustrie und -forschung als ungünstiges Worst-Case-Szenario gilt“, erklärt Evelyne Selberherr. Bemerkenswert ist jedoch, dass die Temperatur allein keinen signifikanten Einfluss auf die mikrobielle Diversität zeigte. Kühlschränke mit niedrigen Temperaturen waren nicht automatisch mikrobiologisch „sauberer“. Als entscheidender Faktor erwies sich die Reinigungsfrequenz – genauer gesagt: die Zeit seit der letzten Reinigung.

Mikrobielle Risiken durch mangelnde Kühlschrankhygiene

Kühlschränke, die über längere Zeiträume nicht gereinigt wurden, wiesen deutlich höhere mikrobielle Belastungen (bacterial cell equivalents), geringere Artenvielfalt, und eine Dominanz weniger, besonders anpassungsfähiger Mikroorganismen auf. Diese Struktur ist typisch für reife, stabile mikrobielle Gemeinschaften, wie sie aus Biofilmen bekannt sind. Solche Gemeinschaften sind widerstandsfähiger gegenüber Störungen und können als Reservoir für unerwünschte Mikroorganismen dienen.

Die Ergebnisse legen nahe, dass Hygienepraktiken langfristig stärker wirken als kurzfristige Temperaturunterschiede – ein Aspekt, der in Verbraucherempfehlungen bislang kaum berücksichtigt wird. Die Zusammensetzung der Kühlschrankmikrobiome spiegelt den Alltag wider: Dominant waren psychrotolerante und lebensmittelassoziierte Bakterien wie Acinetobacter, Pseudomonas, Psychrobacter und Brochothrix, ergänzt durch Mikroorganismen aus fermentierten Lebensmitteln sowie typische Vertreter der menschlichen Hautflora. Die hohe taxonomische Auflösung der Metagenomik zeigte dabei, dass selbst innerhalb dominanter Gattungen eine große Artenvielfalt existiert – ein Hinweis auf ständige Neueinträge durch Lebensmittel, Hände und Oberflächenkontakt. „In 60 % der untersuchten Kühlschränke wurden potenziell krankheitserregende Bakterien nachgewiesen. Am häufigsten trat Bacillus cereus auf, gefolgt von Staphylococcus aureus“, so Studien-Erstautor Moritz Hartmann. Klassische Kühlketten-Pathogene wie Listeria monocytogenes wurden zwar nur vereinzelt detektiert, ihre Präsenz unterstreicht jedoch, dass der häusliche Bereich kein risikofreier Endpunkt der Lebensmittelkette ist.

Ein Kühlschrank als Reservoir für Resistenzen

Die Ergebnisse sprechen dafür, dass Kreuzkontaminationen, etwa durch direktes Ablegen unverpackter Lebensmittel oder durch Hände, eine zentrale Rolle spielen. Ein besonders gesellschaftlich relevanter Befund betrifft die Resistom-Analyse: In zahlreichen Kühlschränken wurden Antibiotika-Resistenzgene identifiziert, insbesondere gegen Beta-Laktame, Tetrazykline und Aminoglykoside. Auffällig war eine klare Korrelation zwischen Alter des Kühlschranks und Resistenzgen-Belastung. Ältere Geräte wiesen signifikant höhere Resistom-Level auf – vermutlich durch langfristige Anreicherung stabiler Biofilme.

Damit zeigt die Studie, dass Antibiotikaresistenzen nicht auf klinische Umgebungen beschränkt sind, sondern auch im privaten Haushalt persistieren können. Dieser Befund stärkt den One-Health-Ansatz und erweitert ihn um eine bislang wenig beachtete Dimension. Die Studie macht deutlich: Der Kühlschrank sollte nicht als passiver Lagerort betrachtet werden, sondern als aktive Schnittstelle zwischen Mensch, Lebensmitteln und Mikroorganismen. „Während Temperatur-Empfehlungen weit verbreitet sind, fehlen bislang konkrete, evidenzbasierte Leitlinien zur Kühlschrankhygiene. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass einfache Maßnahmen – wie eine regelmäßige Reinigung einen erheblichen Einfluss auf die mikrobiologische Sicherheit haben. Diese Erkenntnisse sind nicht nur für Privathaushalte relevant, sondern auch für sensible Versorgungsbereiche wie Krankenhausküchen, Pflegeeinrichtungen oder Gemeinschaftsverpflegung. Gerade dort, wo besonders vulnerable Personengruppen versorgt werden, sollte die mikrobiologische Bedeutung von Kühlgeräten stärker in Präventionsstrategien integriert werden“, resümiert Evelyne Selberherr.

Fazit: Kälte allein garantiert keine Sicherheit. Erst das Zusammenspiel aus Temperaturkontrolle und Hygiene entscheidet darüber, ob der Kühlschrank Schutz bietet – oder selbst zum mikrobiellen Hotspot wird. Die Studie liefert eine wissenschaftliche Grundlage, um Haushaltskühlschränke neu zu denken: nicht als passive Technologie, sondern als mikrobielles Ökosystem mit direkter Relevanz für öffentliche Gesundheit und Lebensmittelqualität.

Veterinärmedizinische Universität Wien


Originalpublikation:

Moritz Hartmann, Monika Dzieciol, Cameron R. Strachan, Narciso M. Quijada und Evelyne Selberherr: Cold storage, hot spots: Household refrigerators as under-recognized hubs of microbial diversity, LWT - Food Science and Technology 2026, https://doi.org/10.1016/j.lwt.2026.119119

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Wissenschaft International
news-37410 Wed, 25 Feb 2026 11:41:34 +0100 Naturschutz darf nicht am Waldrand stoppen: Grasland verschwindet weltweit https://www.vbio.de/aktuelles/details/naturschutz-darf-nicht-am-waldrand-stoppen-grasland-verschwindet-weltweit Nicht nur Wälder, sondern auch Grasländer und Feuchtgebiete werden weltweit immer schneller in Acker- und Weideflächen umgewandelt – häufig für die Viehzucht und den Export von Agrarprodukten. Ein internationales Team hat nun erstmalig global analysiert, wo, zu welchem Zweck und wie schnell natürliche Nicht-Wald-Ökosysteme in landwirtschaftliche Flächen umgewandelt werden. Sie zeigen, dass die ökologisch sehr wertvollen Gebiete fast viermal so schnell umgeformt werden wie Wälder. Die Forschenden betonen in ihrer Studie, dass es umfassendere Schutzstrategien benötigt, die über Wälder hinausgehen und auch den Konsum und internationale Nachfragestrukturen berücksichtigen.  Grasländer sind weit mehr als nur „grüne Flächen“ – sie gehören zu den oft unbeachteten Leistungsträgern unseres Planeten. Etwa 20 bis 35 Prozent des weltweit gebundenen Kohlenstoffs werden in diesen Ökosystemen gespeichert. Damit tragen sie dazu bei, den Klimawandel abzumildern. Gleichzeitig liegen rund 33 Prozent der globalen Biodiversitäts-Hotspots in Graslandregionen. „Ob als Wasserspeicher, Schutz vor Bodenerosion oder Lebensraum für unzählige Tier- und Pflanzenarten: Grasländer liefern wichtige Ökosystemleistungen, von denen sowohl lokale Gemeinschaften als auch das globale Klima unmittelbar profitieren“, erläutert Erstautorin Dr. Siyi Kan vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum in Frankfurt und fährt fort: „Während es bereits sehr viele Studien zu Entwaldung, deren Ursachen und Auswirkungen gibt, wurde die Umwandlung von Nicht-Wald-Ökosystemen – besonders im Zusammenhang mit Viehzucht und der globalen landwirtschaftlichen Nachfrage – bisher kaum untersucht.“

Gemeinsam mit Senckenberg-Forscher und Letztautor der neuen Studie Dr. Thomas Kastner sowie Forschenden aus Schweden, den USA und den Niederlanden hat Kan untersucht, wo und in welchem Ausmaß zwischen 2005 und 2020 Grasland und Ackerflächen in ehemals natürliche Nicht-Wald-Ökosysteme vorgedrungen sind, welche landwirtschaftlichen Produkte damit verbunden waren, wofür und wo sie letztlich genutzt wurden. „Als ‚natürliche Nicht-Wald-Ökosysteme‘ bezeichnen wir alle Flächen, die keine Acker- oder Weideflächen sind, nicht kahl liegen und eine Vegetationshöhe von weniger als fünf Metern aufweisen, der gängige Schwellenwert für die Baumhöhe im Wald“, erklärt Kastner. „Wir haben festgestellt, dass diese Ökosysteme in alarmierendem Tempo in Weide- und Ackerflächen umgewandelt werden. Haupttreiber sind die Nachfrage sowohl auf dem Binnenmarkt als auch international nach verschiedenen Agrarprodukten, vor allem Fleisch, Getreide, Nüsse und Ölsaaten.“

Die Auswertung des Forschungsteams zeigt, dass innerhalb der untersuchten 15 Jahre Grasland und Feuchtgebiete fast viermal so schnell umgewandelt wurden wie Flächen mit Baumbestand. Brasilien steht mit 13 Prozent der betroffenen Fläche weltweit an der Spitze, gefolgt von Russland, Indien, China und den USA mit jeweils etwa 6 Prozent. 

„Die Triebkräfte der Umwandlung von Nicht-Wald-Ökosystemen in Ackerland liegen in den Ländern, in denen die auf den umgewandelten Flächen angebauten Produkte konsumiert werden – sei es als Nahrungsmittel, Tierfutter oder für andere Zwecke wie Bioenergie. Einige Pflanzen, beispielsweise Reis und Gemüse werden direkt als Nahrungsmittel verzehrt, andere, wie Soja, Mais oder Raps dienen häufig als Tierfutter, und wieder andere werden vor allem für Bioenergie verwendet“, fasst Kan zusammen. Weltweit entfielen 54 Prozent der Ackerflächenumwandlung auf Nahrungsmittelproduktion. 34 Prozent der Ackerflächenumwandlung wurden für Tierfutter verwendet, wobei dieser Anteil in Brasilien, Argentinien, den USA, China und der EU sogar über 50 Prozent lag.

Circa 20 Prozent der globalen Ackerflächenumwandlung erfolgte für Exportproduktion, bei Futterpflanzen wie Soja und Mais waren es sogar 32 Prozent. „In Brasilien und Argentinien wurden rund 70 Prozent der umgewandelten Ackerflächen insgesamt und etwa 80 Prozent der Flächen für Futter für Exportproduktion genutzt. Dies zeigt deutlich die starke Verknüpfung der landwirtschaftlichen Produktion mit dem Konsum in wohlhabenden und schnell wachsenden Volkswirtschaften“, so Kastner. 

„Unsere Ergebnisse zeigen, welche Risiken die Umwandlung landwirtschaftlicher Flächen für einzelne Regionen mit sich bringt, welche natürlichen Nicht-Wald-Ökosysteme besonders schutzbedürftig sind und wo man entlang globaler Lieferketten ansetzen kann. Da sich politische Maßnahmen bisher vor allem auf den Schutz von Wäldern konzentrieren, wächst der Druck auf andere ökologisch wichtige, aber oft übersehene Lebensräume wie Grasländer und offene Feuchtgebiete. Um zu verhindern, dass sich dieser Nutzungsdruck einfach auf andere Ökosysteme verlagert, braucht es besser abgestimmte politische Maßnahmen sowie mehr Verantwortung von Produzierenden und Konsument*innen in international vernetzten Lieferketten“, appelliert Kan.

Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum


Originalpublikation:

S. Kan, S.A. Levy, E. Mazur, L. Samberg, U.M. Persson, L. Sloat, A.L.R. Segovia, L. Parente, & T. Kastner, Overlooked and overexploited: Extensive conversion of grasslands and wetlands driven by global food, feed, and bioenergy demand, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 123 (9) e2521183123, https://doi.org/10.1073/pnas.2521183123 (2026)

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Nachhaltigkeit/Klima Wissenschaft Hessen
news-37409 Wed, 25 Feb 2026 11:36:51 +0100 Molekularer Schalter für Behandlung nach Herzinfarkt entdeckt https://www.vbio.de/aktuelles/details/molekularer-schalter-fuer-behandlung-nach-herzinfarkt-entdeckt Forschende finden eine neuartige regulatorische RNA, die Entzündungen und Vernarbung des Herzmuskels bei Reparaturvorgängen steuert.  Mehr als 300.000 Menschen erleiden in Deutschland jedes Jahr einen Herzinfarkt. Der Herzmuskel wird dann nicht mehr ausreichend mit Blut und Sauerstoff versorgt, und ein Teil des Gewebes stirbt ab und vernarbt. Zwar kann sich das Herz eines erwachsenen Menschen anders als die Leber kaum regenerieren. Es ist allerdings in der Lage, begrenzte Reparaturvorgänge in Gang zu setzen. Eine wichtige Rolle dabei spielen Makrophagen. Diese Riesenfresszellen des angeborenen Immunsystems beseitigen abgestorbenes Gewebe und setzen die anschließende – wenn auch geringe – Selbstheilung in Gang. Doch die Immunzellen sind zwiespältig und können auch negative Prozesse auslösen, die zu chronischer Herzschwäche (Herzinsuffizienz) führen.

Entscheidend für den positiven oder negativen Einfluss ist die sogenannte Polarisierung der Makrophagen. Bei diesem umkehrbaren Vorgang reagieren die Immunzellen als M1-Makrophagen entweder entzündungsfördernd oder sie lösen als M2-Makrophagen Entzündungen auf und unterstützen die Gewebereparatur. Ein Team um Prof. Dr. Dr. Thomas Thum, Leiter des Instituts für Molekulare und Translationale Therapiestrategien der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), hat nun einen wichtigen molekularen Schalter der Makrophagen-Polarisierung entdeckt. Dieser könnte einen völlig neuen therapeutischen Ansatz für die Behandlung von Herzinfarkt und Herzinsuffizienz eröffnen. Die Ergebnisse sind im renommierten „European Heart Journal“ veröffentlicht worden. 

circHIPK2 regelt Makrophagen-Polarisierung

Die Forschenden haben in ihrer Studie circHIPK2 entdeckt, eine neuartige zirkuläre RNA (circRNA), die nach einem Herzinfarkt in entzündlichen M1-Markrophagen verstärkt vorkam. Zirkuläre RNAs gehören zu den nicht codierenden RNAs (ncRNA), funktionieren somit anders als die Boten- oder messengerRNA (mRNA) nicht als Blaupause für die Proteinherstellung und setzen daher keine genetische Information um. Stattdessen regulieren sie viele Prozesse innerhalb der Zellen. Innerhalb der Familie der ncRNAs sind circRNAs besonders stabil und spezieskonserviert, also im Laufe der Evolution weitgehend unverändert. Das macht sie zu idealen Zielstrukturen für Medikamente. 

„Wir haben circHIPK2 als einen wichtigen Regulator der Makrophagen-Polarisierung nach einem Herzinfarkt identifiziert“, erklärt Professor Thum. „Als molekularer Schalter fördert circHIPK2 die Bildung sogenannter Stressgranula in den Makrophagen.“ Das löst eine Entzündungskaskade aus. Die Immunzellen schütten nach ihrer Aktivierung entzündungsfördernde Botenstoffe aus und tragen so direkt zur Fibrose bei. Dabei lagert das Herzmuskelgewebe in der Infarktregion verstärkt Bindegewebe ein, vernarbt und versteift. Die Fibrose führt dazu, dass der Herzmuskel nicht mehr richtig arbeiten kann, was in eine Herzinsuffizienz münden kann.

Gezielte Ausschaltung verbessert Herzleistung

Die Forschenden haben die neu entdeckte circHIPK2 in verschiedenen Systemen untersucht – unter anderem direkt in menschlichem Herzgewebe. In Modellsystemen konnten sie zeigen, wie sich die Hemmung von circHIPK2 in den Makrophagen auf eine bestehende Herzinsuffizienz auswirkt. Die Herzfunktion wurde unter anderem mittels Herz-Ultraschall und Positronen-Emissions-Tomografie (PET)-Bildgebung bewertet. PET-Untersuchungen dienen dazu, molekulare Prozesse im Körper darzustellen. „Die gezielte Ausschaltung von circHIPK2 in Makrophagen reduzierte die Entzündungsreaktionen, bremste die Vernarbung des Herzmuskels und verbesserte die Herzleistung deutlich“, stellt Professor Thum fest. 

Testmodell „lebende Herzschnitte“

Auch in menschlichem Gewebe zeigte sich dieser schützende Effekt. Dafür nutzten die Forschenden induzierte pluripotente Stammzellen (IPSC). Das sind genetisch umprogrammierte Körperzellen, die ähnliche Eigenschaften wie embryonale Stammzellen haben, sich also in alle Gewebetypen entwickeln können – in diesem Fall in Makrophagen. Das Besondere: Bei ihnen wurde der entzündungsfördernde molekulare Schalter circHIPK2 deaktiviert. „Wir haben die circHIPK2-modulierten menschlichen Makrophagen in Herzgewebe von Patientinnen und Patienten mit Herzinsuffizienz getestet“, sagt der Kardiologe. Dafür nutzten die Forschenden die Methode der „lebenden Herzschnitte“. Das Material dafür stammt aus der MHH-Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie und ist sozusagen Gewebeabfall aus nicht mehr funktionierenden Herzen, die im Rahmen einer Transplantation entnommen wurden. In Nährlösung leben und schlagen diese Herzmuskelscheiben für viele Tage bis zu Wochen weiter. 

Neuer therapeutischer Ansatz

„Diese einzigartige Plattform ermöglichte es uns, die molekularen Erkenntnisse in einen klinisch bedeutsamen Zusammenhang zu übertragen – und zu zeigen, dass die Stilllegung von circHIPK2 die Heilung des Herzens fördert und entzündliche Schäden reduziert“, betont Professor Thum. Die gezielte Behandlung von Immunzellen – insbesondere Makrophagen – mit RNA-basierten Therapien könnte einen völlig neuen Behandlungsansatz für die Behandlung von Herzinfarkt und Herzinsuffizienz eröffnen.

Medizinische Hochschule Hannover


Originalpublikation:

Mira Jung et al.: Macrophage-specific circular RNA circHIPK2, inflammation, and fibrosis after myocardial infarction, European Heart Journal, 2026;, ehaf1116, https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaf1116

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Wissenschaft Niedersachsen
news-37408 Wed, 25 Feb 2026 10:43:13 +0100 Mehr Schutz und Forschung notwendig: Globale Artenvielfalt der Bienen bisher deutlich unterschätzt https://www.vbio.de/aktuelles/details/mehr-schutz-und-forschung-notwendig-globale-artenvielfalt-der-bienen-bisher-deutlich-unterschaetzt Eine wissenschaftliche Studie liefert erstmals fundierte Schätzungen zur Bienenartenvielfalt auf globaler, kontinentaler und nationaler Ebene. Zugleich macht sie deutlich, wie wichtig die internationale taxonomische Grundlagenforschung ist, um Wissenslücken zu schließen und die Biodiversität wirksam zu schützen.  Forschende schätzen, dass es auf der Erde mindestens 1,5 Millionen Insektenarten gibt, wobei die tatsächliche Zahl vermutlich noch deutlich höher liegt und unbekannt ist. Diese Wissenslücken zu schließen ist grundlegend, um Artenrückgänge zu verfolgen, Lebensräume zu schützen und die Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen besser beurteilen zu können. Ein internationales Team unter der Leitung von Dr. James Dorey von der University of Wollongong (Australien), darunter Dr. Michael Orr vom Naturkundemuseum Stuttgart, hat nun eine umfassende, statistisch fundierte Schätzung der Anzahl der Bienenarten auf allen Kontinenten und in allen Ländern weltweit vorgelegt. Mit ihren Berechnungen und veröffentlichten Methoden zur Artenerfassung liefern sie eine neue Grundlage für die globale Biodiversitätsforschung. Die Ergebnisse zeigen, wie viele Bienenarten noch nicht klassifiziert oder bislang übersehen wurden – ein Aspekt, der für den weltweiten Naturschutz und die Ernährungssicherheit entscheidend ist. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Bienen sind der Schlüssel für gesunde Ökosysteme:
Als zentrale Bestäuber sind Bienen für intakte Ökosysteme und eine nachhaltige Landwirtschaft unverzichtbar. Nur auf Basis verlässlicher Schätzungen der Artenvielfalt lassen sich Naturschutzmaßnahmen gezielt priorisieren, die Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen beurteilen und evolutionäre Prozesse besser verstehen.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass eine große Anzahl von Wildbienenarten noch unentdeckt ist, von denen viele möglicherweise bereits bedroht sind. Wir wissen sehr wenig über ihren Beitrag zu Ökosystemen und können die Folgen ihres Verschwindens für die Biodiversität und die Landwirtschaft nicht abschätzen. Umso dringlicher ist es, diese Arten zu entdecken, wissenschaftlich zu beschreiben und ihre Rolle genauer zu untersuchen“, sagt Dr. Michael Orr, Entomologe am Naturkundemuseum Stuttgart.

Bislang unterschätzte Artenvielfalt:
Frühere Schätzungen zur weltweiten Bienenvielfalt waren oft unsicher oder beruhten auf unvollständigen Daten. Mithilfe globaler Datensätze, Beschreibungen von Arten, 

Länderchecklisten, wissenschaftlicher Aufzeichnungen sowie statistischer Schätzungen der Artenvielfalt haben die Forschenden die Zahl der Bienenarten auf globaler, kontinentaler und Länderebene ermittelt. Sie konnten die Zahl der Bienenarten auf mindestens 24.705 bis 26.164 beziffern. Dies legt nahe, dass weltweit 3.700 bis 5.200 bislang unbekannte oder unbeschriebene Wildbienenarten existieren. Durch die Quantifizierung dieser enormen Artenvielfalt, die die Grundlage für Ökosysteme und die globale Nahrungsmittelproduktion bildet, unterstreicht die Studie die dringende Notwendigkeit, biologische Vielfalt angesichts des weltweiten Umweltwandels besser zu schützen und zu erfassen.

Kooperationen wichtig für die globale Biodiversitätsforschung:
Laut den Autor*innen der Studie stehen der Schutz, die Erforschung und die Taxonomie von Wildbienen weltweit vor Herausforderungen wie zum Beispiel Datenmangel, Aussterben sowie politischen und kulturellen Hindernissen. Das Forschungsteam empfiehlt, dass wohlhabendere Staaten gezielt den wissenschaftlichen Kompetenzaufbau sowie länderübergreifende Kooperationen fördern.
„Diese Herausforderungen sind besonders deutlich in Afrika, Asien, Mittel- und Südamerika, wo eine hohe Artenvielfalt auf einen Mangel an Kapazitäten und Finanzmitteln trifft. Selbst in reichen Ländern wie Australien gibt es Probleme mit der Art und Weise, wie wir Arten beschreiben, und wir unterschätzen wahrscheinlich die Anzahl der Arten, die wir haben“, erklärt der Erstautor der Studie Dr. James Dorey von der University of Wollongong in Australien.
Eine verstärkte internationale Zusammenarbeit und die molekulare Erkennung von Arten werden sich als entscheidend erweisen, um die derzeitigen Wissenslücken zu schließen.

Innovatives Analysetool für weltweite Forschung:
Die meisten bislang unentdeckten Bienenarten erwarten die Wissenschaftler*innen in Asien, gefolgt von Afrika, Südamerika, Nordamerika, Europa und Ozeanien. Mit ihrem frei verfügbaren, statistischen R-Paket-Framework stellen die Forschenden ein Werkzeug bereit, das dabei hilft, das Wissen über verschiedene Tier- und Pflanzengruppen zu erweitern. Es ermöglicht zuverlässige Schätzungen der Artenvielfalt auf der Grundlage unterschiedlicher Datensätze, automatisiert Analysen, vergleicht Ergebnisse und führt Schätzungen für verschiedene Regionen durch. Dies ermöglicht es Forschern weltweit, nach einheitlichen Standards zu arbeiten und einen gemeinsamen internationalen Konsens über die Artenzahlen zu erzielen, was eine wichtige Grundlage für gezielte Schutzmaßnahmen darstellt.

Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart


Originalpublikation:

Dorey, J.B., Gilpin, AM., Johnston, N.P. et al. Estimating global bee species richness and taxonomic gaps. Nat Commun 17, 1762 (2026). doi.org/10.1038/s41467-026-69029-4

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Wissenschaft Baden-Württemberg
news-37407 Wed, 25 Feb 2026 10:35:50 +0100 Einzigartige Ameisenart entdeckt https://www.vbio.de/aktuelles/details/einzigartige-ameisenart-entdeckt Die Ameisenart Temnothorax kinomurai stellt die bisher bekannte Ordnung der Ameisengesellschaften auf den Kopf. Sie ist die erste bekannte Art, die vollständig auf Männchen und Arbeiterinnen verzichtet. Prof. Dr. Jürgen Heinze ist diese spektakuläre Entdeckung in Zusammenarbeit mit japanischen Forschenden gelungen. Jürgen Heinze hatte vor seiner Emeritierung den Lehrstuhl für Zoologie und Evolutionsbiologie der Universität Regensburg inne. Er forscht aber auch weiterhin über soziale Insekten, insbesondere über die Reproduktion von Ameisen. Im Rahmen der jetzt in „Current Biology“ erschienenen Studie war er sowohl an der Suche nach Ameisen in Japan als auch an der Aufzucht von Kolonien im Labor und der Auswertung der Daten beteiligt.

Wie bei den meisten Tierarten gibt es auch bei Ameisen zwei Geschlechter, Weibchen und Männchen. Bei den weiblichen Tieren gibt es außerdem zwei verschiedene „Kasten“: Königinnen, die für die Paarung und Fortpflanzung zuständig sind, und Arbeiterinnen, die alle anderen Tätigkeiten im Staat übernehmen. Die Männchen sterben nach der Paarung und spielen für den Staat keine weitere Rolle. Ihr Sperma wird jedoch von der Königin zeitlebens genutzt, um Eier zu befruchten. „Von diesem Grundschema gibt es eine Reihe von Abwandlungen“, so Heinze. „Einige parasitische Ameisenarten haben die Arbeiterinnenkaste verloren – bei ihnen dringt die Königin in Nester anderer Arten ein und lässt die dortigen Arbeiterinnen für sich arbeiten. Außerdem gibt es einige wenige Arten, bei denen weibliche Tiere ohne Paarung durch Jungfernzeugung – der sogenannten Parthenogenese - aus unbefruchteten Eiern neue Weibchen heranziehen können“, sagt der Zoologe.

In der japanisch-deutschen Zusammenarbeit konnte nun erstmals klar nachgewiesen werden, dass die Ameisenart Temnothorax kinomurai noch einen Schritt weiter geht: Sie ist die einzige bekannte Ameisenart, die sowohl auf Arbeiterinnen als auch auf Männchen verzichtet. Für die Aufzucht ihrer Nachkommen überfallen die Königinnen andere Ameisenstaaten von Temnothorax makora - einer verwandten Art. Sie übernehmen deren kleinen Staat und legen dann unbefruchtete Eier, die von den Wirtsameisen ausschließlich zu neuen Königinnen aufgezogen werden. Damit ist T. kinomurai die erste Ameisenart, bei der es weder Arbeiterinnen noch Männchen gibt.

Der passionierte japanische Ameisenforscher Kyoichi Kinomura hatte diese Besonderheit aufgrund seiner Beobachtungen zwar schon lange vermutet, doch die extreme Seltenheit dieser in Eicheln lebenden Art machte es schwierig, exakte Daten zur Brutproduktion zu erheben. Durch gezielte Aufzuchtversuche mit neuen, in Japan gefundenen Kolonien, konnte seine Vermutung jetzt bestätigt werden: T. kinomurai ist bislang die einzige Ameisenart, die nur aus Königinnen besteht. 
Dies belegt nicht nur die Plastizität der Koloniestruktur von Ameisen, sondern stellt auch einen weiteren Schritt in der Evolution parasitischer Ameisen dar. „Die meisten arbeiterinnenlosen sozialparasitischen Ameisen vermehren sich dadurch, dass sich im Nest Geschwister verpaaren – es kommt also kaum zu einem genetischen Austausch. Ganz auf die Investition in Männchen zu verzichten und stattdessen alle verfügbaren Ressourcen in die Aufzucht von parthenogenetischen Jungköniginnen zu stecken, ist gerade bei Arten, bei denen mit der Koloniegründung die Wirtskönigin und damit die Quelle neuer Wirtsarbeiterinnen getötet wird, ein zwar unerwarteter, evolutionär gesehen, aber sinnvoller Schritt“, sagt Jürgen Heinze.

Universität Regensburg


Originalpublikation:

Hamaguchi, Keiko et al.: “A parasitic, parthenogenetic ant with only queens and without workers or males”, Current Biology 2026, https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.11.080

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Wissenschaft Bayern
news-37406 Tue, 24 Feb 2026 12:24:39 +0100 Darmmikroben steuern übers Gehirn unser Herz https://www.vbio.de/aktuelles/details/darmmikroben-steuern-uebers-gehirn-unser-herz Ein Stoffwechselprodukt von Bakterien in unserem Darm steuert über Zellen des Gehirns die Herzfunktion. Die bisher unbekannte Darm-Hirn-Herz-Achse wurde jetzt in einer aktuellen Studie beschrieben. Sie weist einen Weg zu möglichen Therapien für Bluthochdruck und Herzinsuffizienz.  Millionen von Menschen weltweit leiden an Bluthochdruck oder Herzinsuffizienz. Ursache ist in vielen Fällen eine diastolische Dysfunktion – hervorgerufen durch einen zunehmend steifen Herzmuskel, der nur noch schwer entspannen und sich dabei vollständig mit Blut befüllen kann. Warum das Herz versteift, ist bisher nicht im Detail verstanden.

Ein Team um Dr. Suphansa Sawamiphak, Leiterin der Arbeitsgruppe „Kardiovaskulär-Hämatopoetische Interaktion“ am Max Delbrück Center, hat jetzt herausgefunden, dass Darmbakterien eine entscheidende Rolle in diesem Krankheitsprozess spielen könnten. In Experimenten mit Zebrafischen als Modell entdeckten die Forschenden, dass bestimmte Mikroben im Darm aus der Aminosäure Tryptophan ein kleines Molekül namens Indol-3-Essigsäure (IES) produzieren. IES wirkt auf Neuronen im Gehirn, die wiederum das Herz steuern. Sawamiphak und ihre Kolleg*innen stellen diesen direkten Draht zwischen Bakterien, Hirn und Herz im Fachblatt „Circulation Research“ vor.

„Wir waren überrascht, dass ein einzelner bakterieller Metabolit gleichzeitig das zentrale Nervensystem, das Herz und zudem wichtige Hormonsysteme beeinflussen kann“, sagt die Erstautorin der Studie, Bhakti Zakarauskas-Seth aus Sawamiphaks Team. „Das zeigt, dass das Gehirn als zentrale Schaltstelle in der Kommunikation zwischen Darm und Herz fungieren kann.“

Bluthochdruck durch überaktive Neuronen

Um zu verstehen, wie Darmbakterien das Herz beeinflussen könnten, konzentrierten sich die Forschenden auf eine Gruppe von Neuronen im Hypothalamus von Zebrafischlarven, die bestimmte Neuropeptide, die Hypocretine (Hcrt), herstellen. Diese Botenstoffe, auch bekannt als Orexine, regulieren im Körper viele unwillkürliche Funktionen, etwa das Schlaf- und Essverhalten, aber auch die Herzaktivität. Sank bei den Zebrafischlarven der IES-Spiegel, wurden die Hcrt-Neuronen überaktiv. Dies verstärkte ihre sympathischen Nervensignale an das Herz, wodurch der Herzmuskel versteifte und seine Fähigkeit, sich vollständig zu entspannen, nachließ.

Wenn die Wissenschaftler*innen den Larven IES verabreichten, normalisierte sich die neuronale Aktivität. Die Herzfunktion und der Blutdruck verbesserten sich und sogar verwandte Hormone wie Renin und Angiotensinogen kehrten zu gesünderen Werten zurück.

Im nächsten Schritt untersuchten Zakarauskas-Seth und ihre Kolleg*innen Daten einer Gruppe von Patient*innen. Denn auch wir Menschen besitzen Hcrt-Neuronen. Die Forschenden stellten fest, dass die IES-Werte bei Patient*innen mit Bluthochdruck reduziert waren. Bemerkenswert war, dass sie einen geschlechtsspezifischen Effekt beobachteten: Frauen mit Bluthochdruck wiesen in ihren Serumproben signifikant niedrigere IES-Werte auf als Männer, die an Hypertonie litten.

Zur Prävention und Therapie

Die diastolische Dysfunktion ist sehr verbreitet – fast die Hälfte aller Menschen über 70 Jahren weisen zumindest leichte Symptome auf. Sie ist die Ursache der Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF), an der mehr als 50 Prozent der Patient*innen mit Herzschwäche leiden. 

Für diese Menschen eröffnen die Ergebnisse ihrer Arbeit mehrere Möglichkeiten, sagt Zakarauskas-Seth: „Der IES-Spiegel könnte als Biomarker dienen, um Patientinnen und Patienten mit einem hohen Risiko für Bluthochdruck oder Herzinsuffizienz zu identifizieren. Und therapeutisch könnten gesteigerte IES-Konzentrationen – etwa durch die Ernährung, Probiotika oder Nahrungsergänzungsmittel – eine neue Strategie sein, um Herz-Kreislauf-Erkrankungen vorzubeugen oder zu behandeln.“ 

Dass ein einzelnes bakterielles Stoffwechselprodukt das zentrale Nervensystem, das Herz und das Hormonsystem beeinflussen könne, sei eine wichtige Botschaft, fügt Zakarauskas-Seth hinzu. „Der Körper funktioniert nicht in isolierten Kompartimenten: Die Darmgesundheit, das mikrobielle Gleichgewicht und die Ernährung wirken sich direkt darauf aus, wie gut das Herz funktioniert.“ Die Forschenden wollen ihre Ergebnisse jetzt zunächst in anderen Tiermodellen validieren. Um herauszufinden, welchen Nutzen Patient*innen aus einem gesteigerten IES-Spiegel tatsächlich ziehen können, werden zudem klinische Studien erforderlich sein.

Max Delbrück Center


Originalpublikation:

Bhakti I. Zakarauskas-Seth, Giovanni Forcari, Harithaa Anandakumar et al. (2026): „Indole-3 Acetate Limits Dysbiosis-Driven Diastolic Failure via Hcrt Neurons“. Circulation Research, DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.125.326990, www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.125.326990

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Wissenschaft Berlin
news-37405 Tue, 24 Feb 2026 12:12:15 +0100 Digitale Technologien verursachen mehr CO₂ als bislang erfasst https://www.vbio.de/aktuelles/details/digitale-technologien-verursachen-mehr-co2-als-bislang-erfasst Digitale Technologien gelten als Treiber von Effizienz, Wachstum und Innovation. Ihr Beitrag zum Klimawandel ist jedoch deutlich größer als bisher angenommen. Eine neue Studie zeigt, dass digitale Industrien im Jahr 2021 für rund 4,1 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich waren. Der größte Teil dieser Emissionen bleibt in der öffentlichen Berichterstattung und in offiziellen Klimabilanzen bislang verborgen.  Ein internationales Forschungsteam hat systematisch berechnet, welche Emissionen entlang der globalen Lieferketten digitaler Technologien entstehen. Berücksichtigt wurden Hardware, IT-Dienstleistungen sowie Kommunikationsinfrastruktur. Die Analyse basiert auf Daten für den Zeitraum von 2010 bis 2021 und erfasst neben direkten Emissionen auch vor- und nachgelagerte Produktionsstufen.

Bilanzierungsvorgaben sind unzureichend

Zwischen 77 und 87 Prozent der Emissionen entstehen bereits vor der eigentlichen Nutzung oder Bereitstellung einer digitalen Technologie – hauptsächlich in der Herstellung digitaler Technologien entlang globaler Lieferketten. Diese vorgelagerten Emissionen sind häufig nicht Teil der Berichterstattung in Unternehmen.

Das liege an einer Regulierungslücke in der Bilanzierung, erläutert Ko-Autorin Stefanie Kunkel vom RIFS: „Das Greenhouse Gas Protocol, ein internationaler Standard, unterscheidet drei Bereiche: Scope 1 umfasst direkte Emissionen des Unternehmens, etwa durch den Einsatz von Chemikalien oder eigene Energieerzeugung. Scope 2 erfasst indirekte Emissionen aus eingekaufter Energie wie Strom. Scope 3 schließlich umfasst alle weiteren indirekten Emissionen entlang der Wertschöpfungskette, etwa aus Rohstoffförderung, Transport oder der späteren Nutzung der Produkte. Problematisch ist, dass die Erfassung von Scope-3-Emissionen freiwillig ist und deshalb von vielen Unternehmen nur unzureichend vorgenommen wird.“ Auch in den nationalen Klimastatistiken werden Emissionen meist produktionsbasiert erfasst – also dort, wo sie entstehen, nicht dort, wo die entsprechenden Güter und Dienstleistungen konsumiert werden.

Zudem werden laut der Studie 42 Prozent der digitalen Emissionen nicht den Digitalindustrien selbst, sondern anderen Wirtschaftssektoren wie Automobilbau, Maschinenbau oder Finanzdienstleistungen zugerechnet. „Es ist eine Frage der Zuordnung der Emissionen in der Klimastatistik, ob diese Emissionen, die bei der Herstellung digitaler Technologien entstehen, als ‚digitale Emissionen‘ ausgewiesen werden oder den Klimabilanzen anderer Branchen zugerechnet werden “, erläutert Kunkel. Derzeit würden digitale Emissionen häufig in den Fußabdrücken anderer Sektoren verborgen.

Mehr Transparenz in globalen Lieferketten nötig

Während die Emissionen klassischer Hardwareproduktion zuletzt leicht zurückgingen, weisen die Forschenden auf einen deutlichen Anstieg der Emissionen bei IT-Dienstleistungen hin. Die Nachfrage nach Cloud-Anwendungen, Rechenleistung und datenintensiven Services habe die Emissionen dieses Sektors seit 2010 um mehr als 60 Prozent steigen lassen. Dieser Trend dürfte durch den rasanten Ausbau von Anwendungen künstlicher Intelligenz weiter verstärkt werden.

Regional zeigen sich starke Ungleichgewichte. China ist der größte Produzent digital bedingter Emissionen und zugleich ein zentraler Exporteur. Europa und die USA hingegen importieren einen erheblichen Teil ihres digitalen CO₂-Fußabdrucks über globale Lieferketten. Die Autorinnen und Autoren plädieren daher für eine stärkere Berücksichtigung der Emissionen, die durch den Konsum von Gütern auch außerhalb der produzierenden Länder verursacht werden, in der Klimapolitik.

Der Klimafußabdruck der Digitalisierung lasse sich nicht allein durch effizientere Rechenzentren oder einen geringeren Stromverbrauch senken. Entscheidend sei vielmehr, die Emissionen digitaler Technologien entlang der gesamten Wertschöpfungsketten zu reduzieren – also auch dort, wo sie als Bestandteile in anderen Produkten und Dienstleistungen stecken. Dafür brauche es mehr Transparenz, klare Verantwortlichkeiten und Zusammenarbeit zwischen Firmen und zwischen Regierungen in globalen Lieferketten, zum Beispiel Grenzausgleichsmechanismen wie den Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) der EU, um Umwelteinflüsse grenzübergreifend unter fairen Wettbewerbsbedingungen adressieren zu können. Auch Fortschritte bei langlebiger und wiederverwendbarer Hardware sowie ein umweltbewussterer Umgang mit digitalen Anwendungen können helfen, digitale Emissionen zu reduzieren.

Forschungsinstitut für Nachhaltigkeit Helmholtz-Zentrum Potsdam


Originalpublikation:

Axenbeck, J., Kunkel, S., Blain, J., & Charpentier, F. (2026). Between 2010 and 2021, global emissions from digital technologies were largely obscured in greenhouse gas emission accounting standards. Communications sustainability, 1: 25. https://doi.org/10.1038/s44458-025-00022-6

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Nachhaltigkeit/Klima Brandenburg
news-37355 Tue, 24 Feb 2026 11:56:00 +0100 Bis 4. Mai bewerben: Ars Legendi-Fakultätenpreis Mathematik und Naturwissenschaften 2026 https://www.vbio.de/aktuelles/details/bis-4-mai-bewerben-ars-legendi-fakultaetenpreis-mathematik-und-naturwissenschaften-2026 Die Hochschullehre hat sich in den vergangenen Jahren deutlich gewandelt und wandelt sich weiter. Vor diesem Hintergrund loben der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland, die Gesellschaft Deutscher Chemiker, die Deutsche Mathematiker-Vereinigung, die Deutsche Physikalische Gesellschaft gemeinsam mit dem Stifterverband den Ars Legendi-Fakultätenpreis für Mathematik und Naturwissenschaften aus. Sie wollen mit dem Preis die besondere Bedeutung der Hochschullehre für die Ausbildung des Nachwuchses in der Mathematik und den Naturwissenschaften noch sichtbarer machen. Der Preis wird jährlich in den vier Kategorien Biologie, Chemie, Mathematik und Physik vergeben und ist mit je 5000 Euro dotiert. Gesucht werden Lehrende, deren Lehrveranstaltungen den Lernprozess der Studierenden in herausragender Weise unterstützen – durch eine hohe Professionalität der Lehre sowie wesentliche Beiträge zur Gestaltung hervorragender Studiengänge. Die Preisträgerinnen und Preisträger sollten innovative Lehrkonzepte oder auch Prüfungsmethoden in der Hochschule und im jeweiligen Fach entwickelt und umgesetzt haben und in ihrer Person mathematische oder naturwissenschaftliche Forschung und Lehre verbinden.

Die Auszeichnung soll einen karrierewirksamen Anreiz schaffen, sich in der Hochschullehre zu engagieren und diese über den eigenen Wirkungsbereich hinaus zu fördern. Gleichzeitig soll die Qualität der Lehre als zentrales Gütekriterium für Hochschulen und strategisches Ziel des Qualitätsmanagements der Hochschulen stärker verankert werden.

Bis zum 4. Mai 2026 können Fachbereiche und Fakultäten, Fachschaften sowie lokale Vertretungen der Fachgesellschaften, Kandidatinnen und Kandidaten vorschlagen. Eigenbewerbungen sind ebenfalls möglich. Über die Vergabe des Preises entscheidet eine Jury aus Hochschullehrerinnen und -lehrern, Hochschuldidaktikerinnen und -didaktikern sowie Studierenden.

(VBIO)


Details zur Bewerbung sowie alle entsprechenden Formulare finden Sie unter https://www.stifterverband.org/ars-legendi-mn.

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VBIO Hochschule Aktiv werden! Bundesweit
news-37404 Tue, 24 Feb 2026 11:38:39 +0100 Mehrgleisig gegen Trockenheit: Sukkulente Pflanzen schützen sich durch vielfältige Anpassungsstrategien https://www.vbio.de/aktuelles/details/mehrgleisig-gegen-trockenheit-sukkulente-pflanzen-schuetzen-sich-durch-vielfaeltige-anpassungsstrategien Wie passen sich Pflanzen an Trockenheit und Hitze an? Neue Studien zu Pflanzen der Kanarischen Inseln zeigen, dass Anpassung nicht durch ein einzelnes Merkmal bestimmt wird, sondern durch das Zusammenspiel ganzer Eigenschaftspakete. Selbst nahverwandte Pflanzen können dabei sehr unterschiedliche Wege einschlagen.  Offenbar sind die Überlebensstrategien sukkulenter Pflanzen deutlich vielfältiger als nur ein an Wassermangel angepasster Photosynthese-Mechanismus. Vielmehr entwickeln Pflanzen in Trockengebieten ein ganzes Bündel an zusätzlichen Eigenschaften, um optimal an ihre Umwelt angepasst zu sein. In Klimakammer-Versuchen im Botanischen Garten München-Nymphenburg fanden Forschende nun heraus, dass selbst nahverwandte Pflanzen vom selben Standort teilweise sehr unterschiedliche Eigenschaften und Merkmale kombinieren.

Zwei Forschungsteams um Prof. Dr. Gudrun Kadereit, Dr. Thibaud Messerschmid und Dr. Jessica Berasategui an den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB) untersuchten die Dickblattgewächs-Gattungen Aeonium und Aichryson, beide heimisch auf den Kanarischen Inseln. Beide Pflanzengattungen nutzen die wassersparende sogenannte CAM-Photosynthese (Crassulaceen-Säure-Stoffwechsel), die man auch von Kakteen kennt. Dabei schließen die Pflanzen die Spaltöffnungen ihrer Blätter am trocken-heißen Tag und „atmen“ nur nachts.

Die Versuche zeigten nun, mit welchen zusätzlichen Anpassungen sich die Pflanzen vor Austrocknung schützen. So verfügen Aeonium-Pflanzen über einen ausgeprägten Schutzmechanismus: Je stärker die CAM-Photosynthese in diesen Pflanzen abläuft, desto stärker schützt die dünne wachsartige Schicht auf ihren Blattoberflächen, die Kutikula, vor Wasserverlust. „Unsere Vergleiche von 80% aller Aeonium-Arten haben den Zusammenhang zwischen diesen scheinbar unabhängigen Merkmalen offengelegt. Ganz offensichtlich hat sich diese Anpassungsstrategie im Lauf der Evolution bereits etabliert und stabilisiert“, so Dr. Thibaud Messerschmid, Experte für Kakteen und Sukkulenten im Botanischen Garten.

Pflanzen der ebenfalls kanarischen Gattung Aichryson variieren ihren Umgang mit Trockenheit je nach Standort: Manche Arten sind an feuchtere, andere an trockenere Regionen angepasst. Gewächse aus feuchten Klimaten haben stets einen kurzen Lebenszyklus und manche davon verloren gar ihre Fähigkeit, die CAM-Photosynthese optional einzuschalten. Aichryson-Pflanzen in trockenen Regionen haben hingegen – neben einer stärkeren CAM-Photosynthese – zusätzlich eine mehrjährige Lebensweise, strauchförmigen Wuchs sowie einen starken Transpirationsschutz durch ihre Kutikula.

„Inselgruppen wie die Kanaren sind für uns optimale ‚natürliche Labore der Evolution‘. Wir beobachten ganz verschiedene Überlebensstrategien unter den Pflanzenarten, die dort entstanden sind, als Anpassung an sehr diverse Umweltbedingungen. Unsere Ergebnisse sind im Kontext des Klimawandels besonders relevant. Sie verdeutlichen, dass die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen gegenüber Trockenheit und Hitze nicht nur von extremen Anpassungen abhängt, sondern auch von Flexibilität. Wir sehen, dass es mehrere evolutionäre Wege gibt, um Umweltveränderungen zu begegnen“, so Dr. Jessica Berasategui, Erstautorin der Aichryson-Studie.

Staatliche Naturwissenschaftliche Sammlungen Bayerns


Originalpublikationen:

Messerschmid, T.F.E., de Vos, J.M., Hamburger, S.E., Berasategui, J.A. and Kadereit, G. (2026), Stronger expression of crassulacean acid metabolism (CAM) requires effective cuticular transpiration barriers but not necessarily strong succulence. New Phytol 249: 2760–2775 https://doi.org/10.1111/nph.70909

Berasategui, J. A., Messerschmid, T. F. E., Abrahamczyk, S., Bañares-Baudet, Á., Bobon, N., and Kadereit G. (2026). Evolutionary Changes in Crassulacean Acid Metabolism (CAM) and Related Traits During the Diversification of Aichryson (Crassulaceae) on the Macaronesian Islands. Ecology and Evolution 16, no. 1: e72864. https://doi.org/10.1002/ece3.72864

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Nachhaltigkeit/Klima Wissenschaft Bayern
news-37403 Tue, 24 Feb 2026 11:29:15 +0100 Bakterien mit eingebautem Kompass https://www.vbio.de/aktuelles/details/bakterien-mit-eingebautem-kompass Manche Bakterien sind winzige Meister der Navigation: Mit einem eingebauten «Kompass» aus magnetischen Nanopartikeln finden sie zielsicher den optimalen Lebensraum. Forschende haben nun die magnetischen Eigenschaften einzelner Bakterien entschlüsselt – ein wichtiger Schritt, um ihr Potenzial für Technik, Umweltforschung und medizinische Anwendungen zu nutzen.  Einige Bakterienarten besitzen eine erstaunliche Fähigkeit: Sie nutzen das Erdmagnetfeld um sich daran zu orientieren. Um diesen Mechanismus besser zu verstehen hat das Team um Argovia-Professor Dr. Martino Poggio vom Swiss Nanoscience Institute und Departement Physik der Universität Basel das «magnetotaktische» Bakterium Magnetospirillum gryphiswaldense genauer untersucht.

In seinem Inneren bildet dieses Bakterium eine Kette aus magnetischen Nanopartikeln – den sogenannten Magnetosomen. Diese wirken wie ein biologischer Kompass und ermöglichen dem Bakterium, sich am Erdmagnetfeld auszurichten.

In ihrem natürlichen Lebensraum, in Gewässern oder feuchten Sedimenten, hilft dieser Kompass den Bakterien, bei der Suche nach den besten Lebensbedingungen strukturiert vorzugehen. Ohne diese Orientierungshilfe würden sie sich zufälliger fortbewegen und mehr Zeit und Energie benötigen, um etwa optimale Sauerstoffbedingungen aufzuspüren. 

Das Potenzial dieser Bakterien für Anwendungen ist gross: Sie könnten als magnetisch steuerbare «Mikroroboter» in der Medizin eingesetzt werden – beispielsweise für den gezielten Transport von Wirkstoffen. Auch der Einsatz zur Reinigung von Abwasser ist denkbar, indem die Bakterien Schwermetalle aufnehmen und anschliessend über einen Magneten einfach aus dem Wasser entfernt werden.

Ein einzelnes Bakterium im Fokus

Um solche Anwendungen zu ermöglichen, ist ein genaues Verständnis der magnetischen Eigenschaften der Bakterien entscheidend. 

Die Basler Forschenden haben daher in Zusammenarbeit mit dem Mikrobiologen Prof. Dr. Dirk Schüler von der Universität Bayreuth die Magnetpartikel eines einzelnen Bakteriums untersucht. Auf Grund des extrem schwachen Magnetismus einer einzelnen Magnetosomkette ist dies eine grosse technische Herausforderung. Die meisten bisherigen Studien waren darauf beschränkt, Ensembles von Bakterien zu untersuchen. Das interdisziplinäre Forschungsteam konnte nun aber messen, wie bei einem einzelnen Bakterium die Magneten unter Einfluss eines externen Magnetfeldes zusammenwirken. Die Ergebnisse wurden kürzlich in dem Wissenschaftsjournal «Physical Review E» veröffentlicht.

«Wir haben zunächst ein einzelnes Bakterium an einen extrem dünnen Federbalken befestigt und dessen Schwingungen unter Magnetfeldern gemessen», erklärt Mathias Claus, Erstautor der Studie und Doktorand in der SNI-Doktorandenschule. «Aus winzigen Änderungen der Schwingungsfrequenz konnten wir ableiten, wie stark das Bakterium magnetisch ist und wie stabil seine Magnetrichtung bleibt.»

Diese hochsensitiven Magnetometrie-Messungen hat das Team durch elektronenmikroskopische Analysen und Computersimulationen ergänzt. Die Forschenden konnten die Magnetstärke der Kette präzise bestimmen und so bestätigen, dass sie für das Bakterium ausreicht, um sich unter natürlichen Bedingungen parallel zum Erdmagnetfeld auszurichten und damit zielgerichtet zu bewegen. «Sehr starke Magnetfelder können die Ausrichtung allerdings beeinflussen und damit die Orientierung der Bakterien stören. Das ist ein wichtiger Aspekt für mögliche technische Anwendungen, etwa als steuerbare Mikroroboter», ergänzt Dr. Boris Gross aus dem Poggio-Team, der das Projekt initiiert und geleitet hat.

Interessanterweise wechselten bei einer Umpolung des Magnetfelds einzelne Magnete oder kleine Gruppen plötzlich ihre Richtung, wie auch die durchgeführten Simulationen bestätigen. Dies müssen die Bakterien im See aber nicht befürchten: weder ist das Erdmagnetfeld dafür stark genug, noch sind sie wie das untersuchte Bakterium an einem Kraftsensor fixiert. Sie drehen sich einfach, bis sie wieder mit dem Magnetfeld ausgerichtet sind, bevor es zu solch einer Umpolung kommen könnte.

Universität Basel


Originalpublikation:

Mathias M. Claus, Marcus Wyss, Dirk Schüler, Martino Poggio, and Boris Gross: Magnetic properties of an individual Magnetospirillum gryphiswaldense cell, Phys. Rev. E 113, 014408, DOI: https://doi.org/10.1103/lffn-l7m6

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Wissenschaft International