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Landkrebs mit
Insektennase
Beispiel für konvergente Evolution gefunden
Ein Landkrebs hat eine Naturerfindung der Insekten
"wiedererfunden". Für Evolutionsbiologen ist das Riechorgan des
größten Landkrebses, des Palmendiebes (Birgus latro), ein einmaliges
Beispiel konvergenter Evolution. Ein schwedischer Forscher hat auf
der zu Australien gehörenden Christmas Island im Indischen Ozean nun
den Beweis gefunden, berichtet er im Wissenschaftsmagazin Current
Biology
http://www.current-biology.com .
Unter konvergenter Evolution versteht man die Evolution
gleichartiger Bauprinzipien unter ähnlichem Evolutionsdruck.
Beispiele lassen sich in großer Zahl im Pflanzen- aber auch im
Tierreich finden. So hat der Palmendieb sein Geruchsorgan ebenso
erworben wie seinerzeit die Vorfahren der Insekten. Bei den Insekten
wurde das Geruchsorgan etwa zwischen 438 und 408 Mio. Jahren als sie
erstmals an Land gingen, entwickelt.
Die Geschichte des Riechorganes am Palmendieb ist anders verlaufen.
Der Palmendieb gehört nicht zu den Insekten, sondern zu den
Krebstieren. Er ist ein naher Verwandter der wasserlebenden
Einsiedlerkrebse. Der Weg an Land hat dazu geführt, dass die Tiere
auch Riechorgane brauchten, um erfolgreich auf Nahrungssuche zu
gehen. Dieses Riechorgan, Aesthetas genannt, befindet sich auf den
Antennen und weist zahlreiche Ähnlichkeiten mit dem olfaktorischen
Organ der Insekten, Sensilia genannt, auf.
Dem Forscherteam um Marcus Stensmyr von der schwedischen Universität
für landwirtschaftliche Forschung ist es gelungen das Leben des bis
zu vier Kilogramm schweren nachtaktiven und aggressiven Palmendiebes
zu studieren. Diese Krebse waren auf den meisten Inseln im indischen
und pazifischen Ozean häufig, sind aber aufgrund ihres
wohlschmeckenden Fleisches zum Teil vom Aussterben bedroht. Die bis
zu 50 Zentimeter großen Krebse klettern auf Palmen und können mit
ihren massiven Scheren sogar Kokosnüsse knacken. Der Palmendieb ist
an das Leben an Land optimal angepasst und würde im Wasser
ertrinken. In Versuchen konnten die Forscher zeigen, dass die Tiere
durch verwesendes Fleisch und Obstgerüche über weite Strecken
angelockt werden.
Die zu Australien gehörende knapp 135 Quadratkilometer große
Christmas Island
http://www.christmas.net.au ist zu 60 Prozent ein Nationalpark.
Zu den Besonderheiten der Insel zählen die endemischen Roten
Landkrabben (Gecarcoidea natalis), die einmal jährlich zur Eiablage
ins Meer wandern, sowie weitere zwölf Spezies von Landkrabben. Auch
sie haben sich auf ein Leben an Land völlig eingestellt, brauchen
aber für den ersten Teil des Lebenszyklus den Ozean, aus dem sie
dann als fertige Krebstiere wieder an Land gehen.
Weitere Informationen: Christmas Island National Park
http://www.deh.gov.au/parks/christmas/
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Insekten fressen
Nordamerikas Wälder auf
Wärmeres Klima sorgt für Explosion der
Schädlings-Population
Die wärmeren Sommer haben im westlichen Kanada und
in Alaska dafür gesorgt, dass zwei weit verbreitete Waldschädlinge
riesige Schäden angerichtet haben. NASA-Forscher haben nach
Auswertungen von Satellitenbildern auch davor gewarnt, dass die
europäischen und sibirischen Wälder davon bedroht sind, berichtet
das Wissenschaftsmagazin New Scientist
http://www.newscientist.com . Das Sterben der Wälder würde
außerdem die Atmosphäre mit zusätzlichem CO2 belasten.
Chris Potter, Ökologe des NASA Ames Research Center
http://www.nasa.gov/centers/ames/home/index.html im
kalifornischen Moffett Field, hat mit seinem Team die
Satellitenbilder, die im Zuge des NASA Global Disturbances Project
gemacht wurden, ausgewertet. Dabei wurden Vegetationsveränderungen
während der vergangenen 19 Jahre bis 2000 genau untersucht. Die
Forscher haben vor allem in Wäldern, die nicht geschlagen oder sonst
kommerziell genutzt wurden, deutliche Spuren einer Ausdünnung der
Grüntönung im Zeitraum von 1995 bis 2000 festgestellt. "Es sah aus,
als wären Teile dieser Wälder einem Feuer zum Opfer gefallen", so
Potter. "Wenn diese Bäume noch nicht tot sind, dann werden sie bald
sterben."
Bis jetzt sind die Bestände der Bäume dieser weitgehend unbewohnten
Regionen unbeobachtet geblieben. Für die Schäden an den Bäumen haben
die Forscher bereits zwei Spezies ausgemacht: Den Borkenkäfer
Dendroctonus ponderosae und die Motte Christoneura fumiferana. Beide
leben in jedem gesunden Wald auch. Allerdings haben die wärmeren
Temperaturen während der Wintermonate dafür gesorgt, dass diese
beiden Lebewesen die kältere Saison gut überleben und in großer Zahl
im Frühling auftreten. Üblicherweise sterben nämlich die meisten
Tiere durch die tiefen Wintertemperaturen. Während der vergangenen
19 Jahre wurden auf der Nordhalbkugel die wärmsten
Wintertemperaturen gemessen. Das Forscherteam will sich in einer
weiteren Periode auch die Wälder im Norden Eurasiens genauer
anschauen. |
Vokale Fähigkeiten bei
Nicht-Menschenaffen entdeckt
Humane Sprachentwicklung anhand von Primaten
erforscht
Diana-Affen verfügen über einen komplexen
Stimmtrakt, der - so haben Forscher nun entdeckt - möglicherweise
Rückschlüsse auf die Entwicklung des Stimmapparates beim Menschen
gibt. Ein britisch-amerikanisch-deutsches Wissenschaftsteam hat erst
jetzt entdeckt, dass diese Nicht-Menschenaffen wesentlich
differenziertere Laute von sich geben können als bisher vermutet,
berichtet BBC-Online
http://news.bbc.co.uk .
Bisher waren die Wissenschaftler davon ausgegangen, dass nur
Menschenaffen über diesen Stimmapparat verfügen. Damit verändern die
Erkenntnisse aber in erster Linie die Entwicklungsgeschichte der
menschlichen Stimme, denn die Forscher glauben, dass einige der
Strukturen zur Ausprägung der Sprache bereits vor Mio. Jahren bei
früheren Primaten vorhanden waren. Anhand der Tonfolgen der
Diana-Affen konnten die Forscher feststellen, dass ein komplexer
Stimmapparat vorhanden sein muss, denn nur in einem solchen können
differenzierte Töne produziert werden, berichten die Wissenschaftler
im Fachmagazin Journal of Human Evolution.
Die Forschungsarbeit der Wissenschaftler von der britischen St.
Andrews University, der Berliner Humboldt Universität und dem
Baltimore Zoo im US-Bundesstaat Maryland hat ergeben, dass die
Ergebnisse aber nicht bedeuten, dass die Tiere deswegen in der Lage
sind, komplexeres als jene Laute zu erzeugen, die sie in der Wildnis
verwenden. Allerdings weisen die Forscher auch darauf hin, dass es
das erste Mal sei, dass bei Säugetieren, die nicht Menschenaffen
sind, ein solcher anatomisch komplexer Vokaltrakt entdeckt wurde.
Die Forscher machten die Entdeckung bei Röntgenaufnahmen und der
Untersuchung eines toten Affen.
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Zensus am Meeresgrund
soll Licht ins Dunkel bringen
Mehr als 13.000 neue Spezies entdeckt
Mehr als 13.000 neue Arten hat das
Zehn-Jahres-Forschungsprogramm Census of Marine Life
http://www.coml.org
im Ozean gefunden. Das Ergebnis ist nun in London präsentiert
worden. Darüber hinaus ist es den Wissenschaftlern aus 70 Staaten
gelungen, bisher unbekannte Migrationsrouten von Tunfischen und
Haien zu erforschen. Die Kosten für das Projekt liegen bei einer
Mrd. Dollar.
Neben dem wissenschaftlichen Wert sollen die Erkenntnisse auch dazu
führen, dass der kommerzielle Fischfang unter nachhaltigen
Bedingungen stattfinden kann. Die wichtigsten Forschungsvorhaben
sind allerdings die Suche nach neuen bisher unbekannten Spezies in
der Tiefsee. "Über die ersten 100 Meter wissen wir schon Einiges.
Alles was aber darunter liegt, ist quasi Neuland", so Ron O'Dor,
wissenschaftlicher Leiter des Forschungsprogramms in Washington.
"Wenn ein Fisch in 2.000 Metern Tiefe gefangen wird, ist die Chance,
dass es sich um eine wissenschaftliche Sensation handelt, schon sehr
groß", erklärt der Forscher.
Im Vergleich zu den Ergebnissen im Jahr zuvor war die Ausbeute seit
dem letzten Jahresbericht diesmal gewaltig. Vor allem das Bild wie
das Leben in der Tiefsee tatsächlich funktioniert, fasziniert die
Wissenschaftler. "In einigen Resultaten konnten wir eine Zirkulation
entdecken, die wie ein Doughnut aussieht", so Fred Grassle von der
Rutgers University. Diese Doughnut-Ringe von einem Durchmesser von
zehn Kilometern lagen Tausende Meter in der Tiefsee.
Ein weiterer Teil des Forschungsprojekts ist die Schaffung der Ocean
Biographic Information System Datenbank. Bisher sind mehr als 5,2
Mio. Einträge mit Vorkommen, Daten und Meerestiefe erfasst. Im
Vergleich zum Vorjahr sind dies um 1,1 Mio. mehr. Damit sind 38.0000
marine Lebewesen vom Wal bis zum Zooplankton beschrieben. Ein
Forschungsprojekt beschäftigt sich mit dem mittelatlantischen Rücken
und den 80.000 dort vorkommenden Spezies. Mindestens 100 neue
Fischarten sind dort im Vorjahr neu entdeckt worden. Die gesamte
Zahl an Fischarten liegt derzeit bei mehr als 15.000 Spezies. Bis
zum Projektende schätzen die Forscher die Gesamtzahl dann auf rund
20.000.
Eines der wesentlichen Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit den
Mikroben, die 90 Prozent der ozeanischen Biomasse ausmachen. Sie
spielen im globalen Klimageschehen des Planeten eine wesentliche
Rolle, da sie CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen.
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Geheimnisvolle
Riesen-Tausendfüßler entdeckt
Madagaskars Regenwald beherbergt große Zahl
unbekannter Spezies
Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum
http://www.rub.de haben bei Forschungsarbeiten in Madagaskar
Riesenkugler, eine Art von Riesen-Tausendfüßlern, die im
zusammengerollten Zustand so groß wie eine Orange sind, entdeckt.
Insgesamt fünf bisher unbekannte Arten hat der Zoologe Thomas
Wesener entdeckt. Die Tiere spielen eine wesentliche Rolle bei der
Zersetzung von Laub und Holz.
Die Riesenkugler (Zoosphaerium sp.) sind älter als die Dinosaurier
und sorgen im Regenwald für nährstoffreiche Böden. Seit mehr als 100
Jahren waren diese Tiere, die sich zu einer perfekten Kugel
einrollen können, nicht mehr Gegenstand wissenschaftlicher
Untersuchungen. Die Tiere haben eine große ökologische Bedeutung, da
sie sich nach heutigem Kenntnisstand ausschließlich von altem Laub
und vermoderndem Holz ernähren. Daher spielen gerade Riesenkugler in
ihren Verbreitungsgebieten eine zentrale, unverzichtbare Rolle bei
der Zersetzung von Laub, ähnlich wie in unseren Breiten die
Regenwürmer. Als "Streuabbauer" zerkleinern sie totes
Pflanzenmaterial, so dass Mikroorganismen dieses leichter zersetzen
können und die Hauptnährstoffe den Pflanzen wieder zur Verfügung
stehen. Zudem durchmischen die Riesenkugler durch ihre
Grabtätigkeiten den Boden und lockern ihn auf. Besonders die Böden
in Plantagen sind in Gebieten mit Riesenkuglern deutlich
nährstoffreicher als dort, wo diese Tiergruppe nicht mehr auftritt.
Gefunden hat Thomas Wesener die Riesenkugler im Küstenregenwald
Madagaskars. Drei der Arten kamen nur in jeweils einem der
verbliebenen Regenwaldgebiete vor, sie sind hier endemisch. Ein
Großteil der Wälder, die einst fast die gesamte Insel bedeckten, ist
bereits verschwunden. Auch die noch verbliebenen Regenwälder sind
von Abholzung bedroht. Wenn die Wälder verschwunden sind, wird die
dünne Humusschicht binnen kürzester Zeit weggeschwemmt und eine
lebensfeindliche Steppenlandschaft tritt an ihre Stelle.
Nach Berichten der Australian ABC-News
http://www.abc.net.au sind auch die Regenwälder der Insel
Neuguinea massiv unter Druck. Nach Angaben von Greenpeace
International
http://www.greenpeace.org wurde der diesjährige Bericht von
Rimbunan Hijau über den Zustand der Regenwälder auf der Insel von
zahlreichen Holzeinschlags-Unternehmen scharf kritisiert. Der
Umweltorganisation drohen zahlreiche Klagen. Greenpeace hält jedoch
daran an den Anschuldigungen über ökologisch bedenkliches Verhalten
und Missbrauch von Menschen- und Bürgerrechten beim Holzeinschlag
fest.
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Schimpanse lernt das Sprechen
Kritiker:
Geräusche sind keine Sprache
Wissenschaftler der Georgia State University in Atlanta
http://www.gsu.edu haben
nach Angaben von BBC-Online
http://bbc.co.uk einem Schimpansen das Sprechen beigebracht. Damit wollen
die Forscher zeigen, dass Affen entgegen bisherigen Behauptungen in der Lage
sind, Worte zu formulieren. Die Ergebnisse sollen im Wissenschaftsmagazin New
Scientist
http://www.newscientist.com veröffentlicht werden. Bereits jetzt rechnet
BBC, dass die Forschungsergebnisse unter schweren Beschuss anderer
Wissenschaftler kommen werden.
Jared Taglialatela und Sue Savage-Rumbaugh haben bei Kanzi, einem
Zwergschimpansen, entdeckt, dass er bei bestimmten Handlungen und Gegenständen
vier verschiedene Geräusche von sich gab.. Diese Geräusche korrespondierten
mit den Begriffen "Banane", "Trauben", "Fruchtsaft" und "Ja". Aber auch in
verschiedenen anderen Zusammenhängen verwendete Kanzi diese Laute. Die
Forscher bemerkten jedoch, dass Kanzi, egal in welcher emotionalen Stimmung er
war, das "Ja" nicht veränderte. "Das haben wir ihm nicht beigebracht", erklärt
Taglialatela. Er mache dies ganz von sich selbst aus. Das weise daraufhin,
dass es eine kognitive Komponente gebe, meint die Wissenschaftlerin.
Die Definition, wie sich Sprache aber generell erklärt, macht den Unterschied
aus, meinen Kritiker. Andere Forscher setzen voraus, dass zu einer Sprache
eine ausgeprägte Syntax gehört. Eine symbolische Kommunikation, wie sie viele
Primaten haben, habe daher nichts mit Sprache im eigentlichen Sinne zu tun.
Interessant sei die Erforschung der Kommunikation unter den Primaten
allerdings trotzdem, räumt der Forscher John Mitani von der Universität
Michigan in Ann Arbor ein. "Diese Ansätze von Kommunikation geben Aufschluss
über die Entwicklung des Menschen", so der Primatologe.
"Feuerkäfer" fliegt auf Waldbrände
Merimna atrata nimmt Infrarot-Strahlung wahr
Der australische "Feuerkäfer" Merimna atrata kann sich im wahrsten Sinne
des Wortes für Waldbrände erwärmen: Biologen der Universität Bonn
http://www.uni-bonn.de
entdeckten bei ihm einen speziellen Sensor, der auf Infrarot-Wärmestrahlung
anspricht. Das Gespür fürs Brenzlige braucht das Insekt für seine
Fortpflanzung, denn die Merimna-Larven entwickeln sich nur in frisch
verbranntem Holz.
An vier Stellen weist der Kutikula-Panzer am Hinterleib des Käfers
spezialisierte Bereiche auf. Unter den leichten Dellen liegt ein ganzes Bündel
Nerven-Enden, die durch einen Luftsack vom Rest des Insekts isoliert sind. Bei
ihren Experimenten erwärmten die Wissenschaftler diese Temperaturfühler mit
einem Laser. Daraufhin veränderte sich die Frequenz der Nervenimpulse. Konnten
die Forscher bei Raumtemperatur knapp zehn Impulse pro Sekunde messen,
verzeichneten sie bei einer Erwärmung um 20 Grad weit über 100. Selbst ein
Temperaturanstieg um 0,7 Grad hatte ein verändertes Erregungsmuster zur Folge.
Die Biologen vermuten, dass der Feuerkäfer sogar noch Temperaturunterschiede
von wenigen hundertstel Grad wahrnehmen kann.
"Waldbrand-Sensoren" sind im Reich der wirbellosen Tiere außerordentlich
selten. Bisher sind lediglich zwei Käfergattungen mit Infrarot-Rezeptoren
bekannt.
Barthaare weisen Robben den Weg
Vibrissen nehmen kleinste Wasserbewegungen wahr
Zuweilen reibt sich die Technologie an Rätseln auf, die die Natur längst
gelöst hat. So besitzen Robben ein Unterwasser-Orientierungssystem, mit dem
sie Wasserbewegungen in der Größenordnung von weniger als einem Tausendstel
Millimeter wahrnehmen können - über ihre Barthaare (Vibrissen). Das haben
Wissenschaftler der Universitäten Bochum http://www.ruhr-uni-bochum.de
und Bonn http://www.uni-bonn.de
jetzt bei einem ganz eigenen Experiment herausgefunden. Ihre Entdeckung veröffentlichten
sie im Fachmagazin "Science".
Die Forscher setzten zwei Seehunde in einen Ring oberhalb der Wasserfläche
ihres Schwimmbeckens und starteten ein selbstlaufendes Mini-U-Boot im Pool.
Damit die Tiere das U-Boot aber weder sehen noch hören konnten, bekamen sie
undurchsichtige Strumpfmasken und Kopfhörer übergezogen. Nachdem das U-Boot
einige Sekunden lang auf einem nicht vorhersehbaren Kurs gefahren war,
schaltete es sich ab und trieb lautlos im Wasser. Daraufhin nahmen die
Wissenschaftler den Tieren die Kopfhörer ab - das Signal zum Start - und ließen
sie noch immer von der Maske geblendet abtauchen und nach dem U-Boot suchen.
"Sobald die Seehunde dessen Kurs kreuzten, zeigte ein deutlicher
Richtungswechsel in ihrem Schwimmverhalten, dass sie die Spur gefunden hatten
und ihr jetzt folgten", erinnert sich der Bochumer Biologe Dr. Guido
Dehnhardt. Analysen von Videoaufnahmen bestätigten, dass die Tiere den Kurs
des U-Boots stets richtig bestimmten und jede kleine Kursänderung genau
verfolgten. Lief dagegen der Motor des U-Boots noch, wenn den Robben die Kopfhörer
abgenommen wurden, richteten sie sich nach dem Klang und schwammen direkt auf
die Schallquelle zu. "Seehunde orientieren sich in der Realität also
multimodal, mit den Ohren, der Nase, den Augen und den Vibrissen", so
Dehnhardt.
Ebenso wie andere marine Säuger leben Robben häufig in Gewässern, in
denen die Sicht durch Dunkelheit oder Trübung stark eingeschränkt ist. Während
Zahnwale diese Einschränkung durch aktive Echoortung als Fernerkundungssystem
kompensieren können, war es Wissenschaftlern trotz intensiver Studien bislang
nicht gelungen, diese Fähigkeit auch bei Robben nachzuweisen. Sie hatten
angenommen, dass sich Seehunde und Seelöwen neben dem begrenzten Einsatz
ihrer Augen hauptsächlich durch ihr passives Gehör in den Ozeanen
orientieren und Beute machen.
Das Leuchten der Glühwürmchen
Schaltmechanismus der Biolumineszenz-Organe entschlüsselt
US-Forscher um Barry Trimmer von der Tufts University http://www.tufts.edu
haben den "Schalter" identifizieren können, mit dem Glühwürmchen
das Licht ihres leuchtenden Hinterteils in Sekundenbruchteilen an- und
ausschalten können. Die Funktionsweise der Leuchte, die wie bei Quallen oder
einigen Bakterien über Biolumineszenz "betrieben" wird, ist bereits
lange bekannt. Doch erstmals gelang es jetzt, den Steuermechanismus zu
analysieren, mit dem die Käfer ihre Codes abgeben, berichtet das Fachblatt
Science http://www.sciencemag.org/.
Jede der mehreren hundert unterschiedlichen Glühwürmchenspezies verwendet
eine eigene typische Blinkfolge - um das andere Geschlecht oder um Beute
anzulocken. Die präzise regulierten Lichtfolgen variieren auch zwischen Männchen
und Weibchen. Nur zwei Wochen lang, nach der Geschlechtsreife, senden die
Insekten ihre Leuchtzeichen aus. Quelle sind die Zellen einer
"Biolaterne" am unteren Ende des Bauches. Die Forscher fanden nun
heraus, dass einfache Stickstoffoxid-Moleküle als Schalter für die Leuchten
dienen. Stickstoffoxid dient auch beim Menschen wichtigen Zwecken: Im Hirn ist
es für die Übertragung von Nervensignalen zuständig, im Blutkreislauf für
die Erweiterung der Brutgefäße - ein Angriffspunkt für das Medikament
Viagra.
Die Forscher hatten das Leuchten der Käfer in präparierten Kammern
untersucht und die direkte Wirkung von Stickstoffoxid auf die
"Biolaternen" festgestellt. Daraufhin untersuchten sie den
Mechanismus, mit dem die Insekten die Gasmoleküle produzieren können, um das
Leuchten gezielt an- und auszuschalten. Stickstoffoxid veranlasst Teile der
lichtproduzierenden Zellen, die Sauerstoff benötigen, zum Abschalten. Dadurch
strömt Sauerstoff ins Innere der Zellen und reagiert mit den Chemikalien
Luciferin und Luciferase, die das Leuchten erzeugen. Fehlt das
Stickstoffoxid-Molekül, so beginnen die "Sauerstoff-Wärter" wieder
zu arbeiten und binnen Millisekunden ist das Licht wieder abgeschaltet.
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