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Bestäuber für Saatgut

Der Rückgang bestäubender Insekten ist ein enormes Problem für die Landwirtschaft. Denn zahlreiche Kulturpflanzen sind für ihre Fortpflanzung auf Bienen, Hummeln und andere Bestäuber angewiesen.

Das betrifft nicht nur die aktuelle Ernte, sondern auch die Produktion von Saatgut für die folgenden Anbaujahre. Bei Karotten beispielsweise entwickelt sich die essbare Wurzel unabhängig von der Bestäubung, für die Gewinnung neuer Samen werden jedoch Bestäuber benötigt.

Wie groß diese Abhängigkeit ist, hat ein Forschungsteam der Universität Hohenheim genauer untersucht. Dafür werteten sie 116 Studien zu insgesamt 74 landwirtschaftlich wichtigen Kulturpflanzen aus.

Bei 54 Kulturen ließ sich die Abhängigkeit der Saatgutproduktion von tierischen Bestäubern bewerten. Für 17 war sie besonders hoch, für weitere 22 hoch. Dazu gehören neben zahlreichen Gemüsearten auch wichtige Futterpflanzen.

Welche wirtschaftliche Bedeutung das hat, zeigt eine weitere Untersuchung der Forschungsgruppe.

In einer Modellrechnung für Deutschland wurde der jährliche wirtschaftliche Wert der Bestäubungsleistungen auf rund 2,3 Milliarden Euro geschätzt. Wurde die Saatgutproduktion aber mit einbezogen, stieg dieser Wert auf 3,1 Milliarden Euro.

Damit lag er rund ein Drittel höher als bei Berechnungen, die diesen wichtigen Bereich der Landwirtschaft nicht berücksichtigen.

Ein Rückgang der Bestäuber könnte damit weitreichendere Folgen für die Landwirtschaft haben, als sich allein an den Ernteerträgen ablesen lässt.

Ich finde, die Ergebnisse zeigen einmal mehr, wie eng unsere Lebensmittelproduktion mit funktionierenden Ökosystemen verbunden ist. Der Rückgang der Bestäuber betrifft eben nicht nur einzelne Tier- und Pflanzenarten, sondern möglicherweise auch die langfristige Stabilität unserer Landwirtschaft.

Manchmal wird der Wert der Natur erst dann sichtbar, wenn sie fehlt. Aber muss denn immer erst das Kind in den Brunnen fallen?

Quellen
Krumbe et al. (2025), Agriculture, Ecosystems & Environment

doi.org/10.1016/…

Feuerbacher et al. (2024), Environmental and Resource Economics

doi.org/10.1007/…

biene insekten biodiversität landwirtschaft biologie
+4 Less wirtschaft wissenschaft wisskomm anysci
Das Bild zeigt eine Biene auf leuchtend gelben Blüten. Sie sitzt seitlich auf einer geöffneten Blüte und hat ihren Kopf im Blütenkelch versunken. Ihr braun-schwarzer Körper und die durchsichtigen, fein geäderten Flügel sind deutlich zu erkennen. Im Hintergrund befinden sich weitere gelbe Blüten und unscharfe grüne Pflanzenteile. Das Bild wirde von Corinna Schmid aufgenommen und von der Universität Hohenheim für die Berichterstattung zu den im Haupttext verlinkten Studien zur Verfügung gestellt.
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Grundlagenforschung

Bauchspeicheldrüsenkrebs gehört zu den besonders schwer behandelbaren Krebsarten. Das liegt unter anderem daran, dass die Tumorzellen von einem dichten, narbenartigen Gewebe umgeben sind, das sie vor der körpereigenen Immunabwehr abschirmen kann.

Dieses sogenannte Stützgewebe kann bis zu 90 Prozent des Tumors ausmachen. Eine wichtige Rolle spielen dabei bestimmte Bindegewebszellen, die krebsassoziierten Fibroblasten. Sie produzieren nicht nur große Mengen an Kollagen, sondern setzen auch Botenstoffe frei, die die Aktivität von Immunzellen unterdrücken.

Ein Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat nun untersucht, wie sich diese Fibroblasten gezielt beeinflussen lassen. Im Mittelpunkt stand das Oberflächenprotein CD44, das an der Weiterleitung von Signalen beteiligt ist, die die Zellen aktivieren.

Mithilfe gentechnischer Verfahren schalteten die Forschenden das Gen für CD44 in menschlichen Fibroblasten aus Bauchspeicheldrüsentumoren aus.

Daraufhin veränderten die Zellen ihre Form und wurden deutlich weniger aktiv. Sie produzierten weniger Kollagen und schütteten geringere Mengen bestimmter Botenstoffe aus, die Entzündungsprozesse fördern und die Immunabwehr hemmen.

In weiteren Laborversuchen konnten T-Zellen, die normalerweise durch diese Botenstoffe gebremst werden, Krebszellen wirksamer abtöten.

Auch im Mausmodell zeigte sich ein deutlicher Effekt. Wurde CD44 in bestimmten Zellen des Tumorstützgewebes ausgeschaltet, waren die Tumoren nach zwei Wochen etwa 50 Prozent kleiner als bei den Kontrolltieren. Gleichzeitig fanden sich weniger regulatorische T-Zellen im Tumorgewebe, die normalerweise die Immunabwehr bremsen.

Mir ist wichtig zu betonen, dass diese Ergebnisse bislang ausschließlich aus präklinischer Forschung stammen. Dabei geht es zunächst darum, biologische Mechanismen besser zu verstehen und ihr Potenzial für mögliche spätere Anwendungen beim Menschen auszuloten.

Bis daraus tatsächlich neue Therapien entstehen, ist es noch ein weiter weiter Weg. Aber weltweit arbeiten viele Forschende daran, die Behandlungsmöglichkeiten bei Krebserkrankungen zu verbessern. One day…

Quelle:
Treffert et al. (2026), Cell Death & Disease, „Loss of CD44 re-educates pancreatic cancer-associated fibroblasts modulating their fibrotic and immunosuppressive functions“

doi.org/10.1038/…

bauchspeicheldrusenkrebs pinktober krebsforschung cancer grundlagenforschung
+5 Less biologie KIT wissenschaft wisskomm anysci
Das Bild zeigt zwei fluoreszenzmikroskopischen Aufnahmen von menschliche Bindegewebszellen, die ursprünglich aus dem Gewebe eines Bauchspeicheldrüsentumors stammen und für die Untersuchung im Labor kultiviert wurden. Dabei werden bestimmte Zellbestandteile mit fluoreszierenden Farbstoffen sichtbar gemacht.  Solche Zellen werden als krebsassoziierte Fibroblasten bezeichnet. Sie können das Tumorwachstum unterstützen, indem sie unter anderem Bindegewebe aufbauen und Botenstoffe freisetzen, die die Immunabwehr beeinflussen.
Links sind die Zellen großflächig ausgebreitet und besitzen lange, dünne Fortsätze. Diese längliche Form ist typisch für aktivierte Fibroblasten. Aktiviert bedeutet hier, dass die Zellen auf bestimmte Signale aus ihrer Umgebung reagieren und verstärkt Aufgaben übernehmen, die im Tumorgewebe dessen Wachstum begünstigen können. Dazu gehört beispielsweise die Produktion von Kollagen.
Eine wichtige Rolle spielt dabei das Protein CD44, das sich auf der Zelloberfläche befindet. Es ist unter anderem an der Aufnahme und Weiterleitung von Signalen beteiligt, die das Verhalten der Zellen beeinflussen. In der linken Aufnahme ist CD44 grün angefärbt.
In der rechten Aufnahme sind Zellen, bei denen die Forschenden das Gen für CD44 mithilfe eines gentechnischen Verfahrens ausgeschaltet haben. Die Zellen verlieren dadurch die Fähigkeit, auf einige Außensignale zu reagieren und zeigen in der Folge eher rundliche Formen. Sie sind insgesamt weniger ausgebreitet. Die blaue Markierung zeigt die Zellkerne.
Die veränderte Zellform ist ein sichtbares Anzeichen dafür, dass die Zellen ihren Aktivierungszustand verändert haben und womöglich einen Teil ihrer tumorfördernden Eigenschaften verlieren.
Das Bild stammt aus der Arbeit von Treffert et al, die am Ende des Haupttextes verlinkt ist. Es wurde vom Karlsruher Instituts für Technologie für die Berichterstattung zu dieser Forschung zur Verfügung gestellt.
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Lachse im Rheinsystem?

Früher war der Atlantische Lachs im Rhein weit verbreitet. Doch Gewässerverschmutzung, Überfischung und der Bau von Wanderhindernissen ließen die Bestände immer weiter schrumpfen. In den 1950er-Jahren galt die Art im Rheinsystem schließlich als ausgestorben.

Seit den 1980er-Jahren wird deshalb versucht, den Lachs wieder anzusiedeln. Jährlich werden inzwischen mehr als eine Million Jungfische aus Aufzuchtstationen in geeignete Nebenflüsse eingesetzt.

Langfristig sollen wieder Populationen entstehen, die sich ohne menschliche Unterstützung erhalten können. Dafür müssen die Tiere ihren Lebenszyklus erfolgreich durchlaufen. Sie wachsen zunächst im Süßwasser heran, wandern ins Meer und kehren nach einigen Jahren zum Laichen in ihre Heimatgewässer zurück.

Aber wie weit ist die Wiederansiedlung nach mehreren Jahrzehnten nun tatsächlich gekommen? Das untersuchte das Forschungsprojekt GeMoLaR unter Leitung der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau.

Die Forschenden analysierten mehr als 15.000 genetische Proben, um die Herkunft der Lachse nachzuvollziehen und herauszufinden, wie viele Jungfische tatsächlich aus natürlicher Fortpflanzung stammen.

Die Ergebnisse fallen ernüchternd aus. Zwar kehren durchaus erwachsene Lachse ins Rheinsystem zurück, doch die Bestände sind weiterhin stark von den Besatzprogrammen abhängig.

In der Agger wurden beispielsweise nur etwa fünf Prozent der untersuchten Junglachse als mögliche Naturbrut eingestuft. Im Kinzigsystem ließen sich sogar sämtliche 742 untersuchten Junglachse auf Besatzmaßnahmen zurückführen.

Hinzu kommt, dass die Zahl der zurückkehrenden Lachse seit 2018 trotz weitgehend unveränderter Besatzaktivitäten deutlich gesunken ist.

Nach Jahrzehnten intensiver Bemühungen gibt es im Rheinsystem somit noch immer keine etablierten, selbsttragenden Lachspopulationen.

Die Forschenden betonen deshalb, dass das Aussetzen von Jungfischen allein nicht ausreicht. Entscheidend sind auch durchgängige Flüsse, geeignete Laichgebiete und Lebensräume für Jungfische. Niedrigwasser und steigende Wassertemperaturen erschweren die Situation zusätzlich.

Das Forschungsprojekt selbst liefert dennoch einen wichtigen Beitrag. Mit genetischen Methoden lässt sich nun wesentlich genauer überprüfen, welche Besatzmaßnahmen erfolgreich sind und wo schon natürliche Fortpflanzung stattfindet. Dies soll helfen, die Programme künftig gezielter zu gestalten.

Für mich wirft das eine ganz grundsätzliche Frage auf, mit einem ziemlich bitteren Beigeschmack. Wie sinnvoll ist eigentlich dieses jahrzehntelange Aussetzen von Jungfischen, wenn die ökologischen Voraussetzungen für eine dauerhaft selbsttragende Population offenbar noch nicht ausreichend gegeben sind?

Wie viel Energie, Ressourcen und Arbeit da bereits investiert worden sind, ohne das eigentliche Ziel zu erreichen! Und ist es nicht auch ein fragwürdiger Eingriff in die Natur, jährlich eine Million Jungfische auszusetzen, obwohl ihre langfristigen Überlebens- und Fortpflanzungschancen offenbar begrenzt sind? Ich wundere mich und fühle mich ratlos.

Quelle: GeMoLaR (2026), Abschlussbericht und Leitfaden zur Wiederansiedlung des Atlantischen Lachses im Rheingebiet, RPTU Kaiserslautern-Landau.

ble.de/Atlantischer-Lachs

Lachs Rhein Artenschutz Naturschutz Biodiversität
+5 Less Biologie BLE Wissenschaft Wisskomm anysci
Das Bild zeigt, wie junge Lachse mit einem Kescher aus einem Behälter gehoben werden. Solche Jungfische werden seit Jahrzehnten in Nebenflüssen des Rheins ausgesetzt, um den Atlantischen Lachs dort wieder anzusiedeln. Aktuelle Untersuchungen zeigen jedoch, dass die Entwicklung einer sich dauerhaft selbsttragenden Populationen schleppend läuft. Die Bestände sind weiterhin auf regelmäßige Aussetzungen angewiesen. Das Foto wurde von J. Gährken aufgenommen und vom LANUV NRW zur Verfügung gestellt.
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Nicht einfach nur schön

Die auffälligen Farben und Muster vieler Schmetterlinge erfüllen ganz unterschiedliche Funktionen. Sie können beispielsweise der Tarnung, der Partnerwahl oder der Warnung vor Fressfeinden dienen.

Ein Forschungsteam der University of Exeter hat nun untersucht, ob die Muster es möglicherweise auch erschweren, dass Fressfeinde die Flugbewegungen richtig einschätzen.

Die Idee dahinter ist, dass sich die Flügel beim Fliegen ständig auf und ab bewegen, während der Körper gleichzeitig vorwärts fliegt. Kontrastreiche Streifen und andere Muster erzeugen dabei zusätzliche Bewegungsreize, die sich teilweise mit der tatsächlichen Flugrichtung überlagern können und so Räuber irritieren.

Um diesen möglichen Effekt zu untersuchen, filmten die Forschenden zunächst startende Schmetterlinge mit Hochgeschwindigkeitskameras (werft bei Interesse gerne einen Blick in das Supplementary Material der Studie).

Anschließend analysierten sie die Aufnahmen mit einem Computermodell, das die Bewegungsverarbeitung im visuellen System von Vögeln nachbildet und verschiedene Bewegungsrichtungen darstellte.

Zusätzlich simulierten sie die Flugbewegungen von 757 unterschiedlichen Flügelvarianten aus 397 europäischen Schmetterlingsarten.

Besonders kontrastreiche Muster und bestimmte Streifenanordnungen erzeugten starke widersprüchliche Bewegungssignale.

Ob solche visuellen Täuschungen tatsächlich Angriffe beeinflussen können, überprüfte das Team mit 100 menschlichen Versuchspersonen. Diese sollten auf einem Bildschirm fliegende, digital animierte Schmetterlinge mit dem Finger treffen.

Tatsächlich verschoben sich die Angriffspunkte abhängig vom jeweiligen Flügelmuster. Bei Mustern mit besonders starken Täuschungseffekten landeten die „Angriffe“ häufiger hinter dem Schmetterling.

Die Ergebnisse sprechen dafür, dass auffällige Flügelmuster nicht nur im Ruhezustand eine Funktion erfüllen, sondern gerade im Zusammenspiel mit der Bewegung ihre Bedeutung zeigen.

Ob und wie stark dieser Vorteil auch bei tatsächlichen Angriffen durch Vögel zum Tragen kommt, muss allerdings noch untersucht werden.

Ich vermute mal, das Team rekrutiert gerade 100 freiwillige Meisen.

Quelle :
Hancock et al. (2026), Nature, „Butterfly wing patterns in flight create powerful illusory motion cues“

doi.org/10.1038/…

schmetterlinge biologie nature butterfly wissenschaft
+2 Less wisskomm anysci
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Alarm in der Wurzel

Wurzeln sind im Boden gut verborgen, aber keineswegs vor Angriffen geschützt. Insektenlarven oder Nematoden können sie verletzen und sich anschließend weiter durch das Wurzelsystem bewegen.

Für die Pflanze ist es deshalb sinnvoll, nicht nur am Ort der Verletzung zu reagieren, sondern auch benachbarte, noch unbeschädigte Wurzeln auf die mögliche Gefahr vorzubereiten. Wie die Information über eine Verletzung innerhalb des Wurzelsystems weitergegeben wird, war bislang allerdings nicht so gut verstanden.

Ein Forschungsteam der Uni Würzburg hat diesen Signalweg nun an der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana untersucht. Dafür verletzten die Forschenden einzelne Zellen oder größere Bereiche einer Seitenwurzel und zeichneten unter anderem elektrische Veränderungen und Kalziumsignale auf.

Dabei zeigte sich ein erstaunlich schneller Übertragungsweg. Durch die Verletzung fällt der Druck in den Zellen ab. Dieser Druckverlust breitet sich durch das verbundene Wurzelsystem aus und erreicht benachbarte Seitenwurzeln mit rund 75 Millimetern pro Sekunde.

Dort reagieren sogenannte mechanosensitive Ionenkanäle (z.B. MCA1) auf die Druckänderung. Die mechanische Reizung führt also zu einer Öffnung dieser Kanäle und einem entsprechenden Einstrom von Kalzium (Ca2+). Diese positive Ladung führt zu einer Aktivierung von Prozessen in der Zelle, die letzlich unter anderem zu einer Aktivierung von Genen für Abwehrreaktionen führen.

Auf diese Weise kann eine Verletzung auch in noch unbeschädigten Nachbarwurzeln Reaktionen auslösen und sie damit quasi vorsorglich auf eine drohende Gefahr vorbereiten.

Quelle:
Baudon et al. (2026), Science Advances, „MCA1 mechanosensitive channels enable fast communication of wound signals between lateral roots“

science.org/doi/…

arabidopsis biologie uniwürzburg science wissenschaft
+2 Less wisskomm anysci
Das Bild zeigt eine schematische Darstellung einer Pflanze mit einem verzweigten Wurzelsystem. Eine Seitenwurzel wird mechanisch verletzt. Eine vergrößerte Darstellung zeigt, dass dadurch der Druck in den verletzten Zellen abfällt. Dieser Druckverlust breitet sich als mechanisches Signal durch das Wurzelsystem bis zu einer benachbarten Seitenwurzel aus. Dort reagieren mechanosensitive MCA1-Ionenkanäle auf die Druckänderung und lösen unter anderem Kalziumsignale aus. Glutamat-Rezeptoren, kurz GLR, sind an der Verstärkung der Reaktion beteiligt. Die Signalkette trägt schließlich dazu bei, Abwehrreaktionen in der noch unverletzten Wurzel zu aktivieren. Die Abbildung wurde von Angel Baudon von der Universität Würzburg erstellt und für die Berichterstattung über diese Forschung zur Verfügung gestellt.
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Ist Zivilcourage biochemisch erklärbar?

Vor einiger Zeit hatte ich hier eine Studie vorgestellt, die untersuchte, welche Ameisen verletzte Nestgenossinnen versorgen. Dabei zeigte sich, dass vor allem Arbeiterinnen in einer bestimmten Lebensphase diese Aufgabe übernehmen und ihre sozialen Kontakte dabei eine wichtige Rolle spielen.

Eine andere Studie geht nun einen Schritt weiter auf die Ebene des einzelnen Tieres und fragt: Wenn mehrere Arbeiterinnen eine Nestgenossin in Not wahrnehmen können, warum versuchen einige von ihnen zu helfen und andere nicht?

Dafür untersuchte ein Forschungsteam der Universitäten Mainz und Tel Aviv die Wüstenameise Cataglyphis nigra.

Im Experiment wurde eine Arbeiterin am Boden einer mit Sand bedeckten Arena festgebunden (ja, wirklich). Einige Nestgenossinnen versuchten daraufhin, die fixierte Ameise durch Ziehen und Graben zu befreien. Andere näherten sich zwar, griffen aber nicht ein.

Anschließend verglichen die Forschenden Körperbau und Energiereserven beider Gruppen und untersuchten, welche Gene in verschiedenen Bereichen des Gehirns und in den Antennen bei den verschiedenen Ameisen aktiv waren.

Körpergröße, Gehirngröße oder Fettreserven konnten die Unterschiede im Verhalten nicht erklären. Dafür unterschied sich aber die Genaktivität, besonders deutlich in den sogenannten Pilzkörpern. Diese Bereiche des Insektengehirns sind unter anderem daran beteiligt, Sinnesinformationen zu verarbeiten und miteinander zu verknüpfen.

Bei den helfenden Ameisen waren dort 15 Gene stärker aktiv, darunter Gene, die mit Geruchsverarbeitung, Hormonsteuerung und Immunfunktionen zusammenhängen.

Gerade Letzteres ist interessant, denn Immungene können bei Insekten neben der Abwehr von Krankheitserregern auch Prozesse im Nervensystem und damit Verhalten beeinflussen. Welche Rolle sie beim Rettungsverhalten aber genau spielen, ist allerdings noch offen.

Zusammen zeigen die beiden Studien, wie viele Ebenen hinter dem Helfen in einem Ameisenstaat stecken.

Soziale Kontakte und Arbeitsteilung beeinflussen, welche Tiere überhaupt in entsprechende Situationen geraten. Gleichzeitig können sich einzelne Arbeiterinnen darin unterscheiden, ob oder wie sie eine Notsituation überhaupt wahrnehmen.

Ob sich damit ein Konzept wie “Zivilcourage”, zumindest bei Ameisen, tatsächlich biochemisch erklären lässt, ist noch eine ziemlich große Frage, die ich zu Beginn zugegebenermaßen ziemlich überspitz habe.

Dennoch finde ich es unheimlich spannend, wie selbst bei einem Insekt komplexe und eben auch individuelle Verhaltensweisen entstehen.

Ich bin gespannt, was ich noch dazu finde.

Und ich bin froh, dass es heute mit dem Upload geklappt hat. Danke auch für eure Rückmeldungen!

Quelle:
Jaimes-Nino et al. (2026), Journal of Experimental Biology, „Transcriptional predictors of rescue behaviour in ants“

doi.org/10.1242/…

ameise JGU unimainz zivilcourage biologie
+3 Less wissenschaft wisskomm anysci
Das Bild zeigt zwei schwarze Wüstenameisen auf hellem Sand. Sie befinden sich in einem Versuchsaufbau, bei dem eine Ameise am Boden fixiert ist, während die andere versucht, sie zu befreien. Solches Ziehen, Beißen am Faden oder Graben werteten die Forschenden als Rettungsverhalten. Nicht alle Ameisen, die diese Szenerie wahrnehmen konnten, reagierten auf diese Weise. Als Nicht-Helferinnen galten Tiere, die sich der fixierten Ameise bis auf wenige Zentimeter näherten, während der 15-minütigen Beobachtungszeit aber kein Rettungsverhalten zeigten. In diesem Versuchsaufbau lebten jeweils 40 markierte Arbeiterinnen derselben Kolonie zusammen und hatten Zugang zu der Arena mit der fixierten Nestgenossin.  Auf diese Weise konnten die Forschenden gezielt Ameisen vergleichen, die eben unterschiedlich reagierten. DAs Foto wurde von Susanne Foitzik aufgenommen und von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz zur Verfügung gestellt. Es findet sich außerdem in der Originalpublikation, die ich am Ende des Haupttextes verlinkt habe.
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Überlebenskünstlerin mit Hochleistungsstoffwechsel

Wer hätte gedacht, dass es Algen in der Wüste gibt? Tatsächlich, in den Sandkrusten der Negev lebt eine winzige Grünalge unter ziemlich extremen Bedingungen.

Chlorella ohadii muss starke Sonneneinstrahlung, Austrocknung und große Temperaturschwankungen verkraften. Gleichzeitig gehört sie zu den am schnellsten wachsenden bekannten photosynthetischen Eukaryoten.

Unter günstigen Bedingungen kann sich ihre Zellzahl innerhalb von etwa 1,5 bis 2,5 Stunden verdoppeln. Das liegt eher in der Größenordnung schnell wachsender Hefen.

Genau diese ungewöhnliche Kombination aus Widerstandsfähigkeit und schnellem Wachstum macht die Alge inzwischen zu einem interessanten Modellorganismus in der Pflanzenforschung.

Eine aktuelle Übersichtsarbeit der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) fasst zusammen, wie C. ohadii mit den extremen Bedingungen ihres Lebensraums zurechtkommt.

Eine wichtige Rolle spielt ihr ungewöhnlich robuster Photosyntheseapparat. Selbst sehr starkes Licht, das anderen Pflanzen normalerweise Probleme bereitet, schädigt das Photosystem II, einen zentralen Proteinkomplex der Photosynthese, kaum.

Eine kleine Lichtsammelantenne und besondere Wege des Elektronentransports helfen zusätzlich dabei, überschüssige Energie zu vermeiden oder abzuleiten. So kann die Alge auch bei hoher Lichtintensität effizient Photosynthese betreiben.

Das ist besonders wichtig, weil ihr in der Wüste oft nur kurze feuchte Phasen für aktives Wachstum bleiben. Sobald genügend Wasser und Licht zusammentreffen, fährt C. ohadii ihren Stoffwechsel schnell hoch und wächst mit enormer Geschwindigkeit. Ihre außergewöhnliche Wachstumsrate könnte damit gerade eine Anpassung an die kurzen günstigen Zeitfenster ihres Lebensraums sein.

Interessant sind diese Eigenschaften insbesondere für Nutzpflanzen. Forschende untersuchen bereits, ob sich einzelne Proteine (bzw. die entsprechenden Gene) oder Stoffwechselwege der Wüstenalge nutzen lassen, um Nutzpflanzen weiter zu optimieren.

In der Praxis erweist sich diese Idee allerdings als sehr komplex, denn die Widerstandsfähigkeit von C. ohadii beruht auf einem Zusammenspiel zahlreicher struktureller und metabolischer Anpassungen an diesen extremen Lebensraum.

Ob und welche einzelnen Bausteine sich erfolgreich auf Nutzpflanzen übertragen lassen, ist noch völlig offen.
Dennoch ist die kleine Alge ein spannendes Modell dafür, welche Spielräume die die Biochemie in Pflanzenzellen tatsächlich haben kann.

Quelle
Geffen et al. (2026), New Phytologist, „Extending the limits of algal growth and stress resilience – the desert alga Chlorella ohadii as an emerging model“

nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/…

negev RPTU biologie botanik extrem
+3 Less wissenschaft wisskomm anysci
Das Foto zeigt eine Nahaufnahme einer sogenannten biologische Sandkruste in der Negev-Wüste in Israel. Die Oberfläche besteht aus hellbraunem, verfestigtem Sand mit unregelmäßigen dunklen Flecken. Die dunkle Färbung geht laut Bildlegende vor allem auf fadenförmige Cyanobakterien zurück. Solche biologischen Sandkrusten werden von Gemeinschaften verschiedener Mikroorganismen besiedelt. Aus ihnen wurde auch die einzellige Grünalge Chlorella ohadii isoliert. Sie ist auf dem Foto selbst nicht zu erkennen, lebt aber in diesem extremen Lebensraum. Forschende untersuchen an ihr, wie Photosynthese unter solchen Bedingungen funktionieren kann. Das Foto stammt von Haim Treves von der RPTU ind begleitet niht nur die Berichterstattung zu dieser Studie, sondern ist auch in der Publikation selbst zu finden. Die Studie ist wie immer am Ende des Haupttextes verlinkt.
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Von der Hummel zur Drohne

Eine Blüte bewegt sich im Wind hin und her. Für eine Hummel bedeutet das, dass sie im Anflug nicht nur abbremsen und den richtigen Abstand schätzen muss. Sie muss gleichzeitig der Bewegung der Blüte folgen, ihren eigenen Körper stabilisieren und das Ziel im Blick behalten.

Wie ihr Nervensystem diese verschiedenen Informationen in passende Flugbewegungen übersetzt, hat ein Forschungsteam der Wageningen University in den Niederlanden nun mit einer, wie ich finde, spannenden Kombination aus Verhaltensexperimenten, Hochgeschwindigkeitsaufnahmen und mathematischen Modellen untersucht.

Dafür trainierten sie Hummeln darauf, auf einer künstlichen Blüte zu landen, die sich gleichmäßig zweimal pro Sekunde seitlich hin und her bewegte. Drei Hochgeschwindigkeitskameras zeichneten die Manöver auf.

Anschließend wurden Kopf, Körper und die Flügel automatisch in den Bildern verfolgt und daraus die 3D Flugbewegungen rekonstruiert. Insgesamt analysierte das Team 48 Landungen.

Die Hummeln folgten der Bewegung der Blüte erstaunlich genau und kippten ihren Körper dabei immer wieder seitlich, ähnlich wie ein Hubschrauber, der durch Neigung seine Schubrichtung verändert.

Die Forschenden entwickelten anschließend aus den gesammelten Daten mathematische Modelle dafür, wie die Hummeln ihren Flug steuern.

Diese deuten darauf hin, dass sie sich vor allem daran orientieren, wie schnell sich die Blüte durch ihr Blickfeld bewegt. Zusammen mit Informationen über die eigene Drehbewegung reicht das offenbar aus, um der Blüte zu folgen und sie beim Landeanflug im Blick zu behalten. Wo genau sich die Blüte im Blickfeld befindet, scheint hingegen kaum eine Rolle zu spielen.

Genau dieser letzte Punkt macht die Arbeit auch für die Robotik interessant. Kleine Flugroboter müssen bewegliche Ziele ebenfalls schnell erfassen und ihre eigenen Bewegungen laufend korrigieren, haben aber nur begrenzte Rechenleistung und Sensorik. Die Hummeln zeigen, dass dafür möglicherweise erstaunlich einfache Rückkopplungsregeln ausreichen.

Noch bildet das Experiment allerdings eine stark vereinfachte Situation ab. Die künstliche Blüte bewegte sich regelmäßig in nur einer Richtung. Wie gut dasselbe Prinzip bei den unregelmäßigen Bewegungen einer echten Blüte im Wind funktioniert, muss sich erst noch zeigen.

Die Autoren schlagen sogar selbst vor, das entwickelte Modell künftig direkt mit Flugrobotern und unter komplexeren Bedingungen zu testen.

Die Hummeln lieferten also die Grundlage, nun könnte es ohne sie weitergehen.

Quelle:

Wang et al. (2026), Journal of the Royal Society Interface

doi.org/10.1098/…

hummel insekten bumblebee biologie bionik
+4 Less robotik wissenschaft wisskomm anysci
Die Abbildung zeigt eine Hummel beim Anflug auf die künstliche Blüte, die sich seitlich hin und her bewegt. Die Aufnahme ist von oben zu sehen, die Hummel befindet sich links unten und die Blüte rechts oben. Farbige Pfeile und gestrichelte Linien markieren verschiedene Größen, mit denen die Forschenden die Bewegungen von Hummel und Blüte mathematisch beschrieben haben. Die blauen Pfeile stehen für die Geschwindigkeit der Hummel, die grünen für ihre Beschleunigung. An der Blüte zeigen entsprechende Pfeile deren seitliche Geschwindigkeit und Beschleunigung. Die roten Pfeile geben die seitlichen Positionen von Hummel und Blüte innerhalb des Versuchsaufbaus sowie ihren Abstand zueinander an. Aus diesen ganzen Messgrößen konnten die Forschenden rekonstruieren, wie genau die Hummel der hin und her schwingenden Blüte folgt, und anschließend Modelle ihrer Flugsteuerung entwickeln. Die Abbildung stammt aus der Publikation von Wang und Kollegen Journal of the Royal Society Interface (Abbildung 2d). Der Link zur Studie befindet sich am Ende des Haupttextes.
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Leben unter dem Eis von Enceladus?

Unter der dicken Eiskruste des Saturnmondes Enceladus liegt ein globaler Ozean, an dessen Grund vermutlich heißes Wasser mit dem felsigen Kern reagiert.

Im letzten Jahr zeigte eine Studie, dass dort eine erstaunlich vielfältige organische Chemie stattfindet. Letztes Jahr war ich noch nicht hier, daher gibt es den alten Beitrag nur auf Facebook, aber ich verlinke die alte Studie auch nochmal unten.

Falls an dieser Stelle zu der älteren Studie mehr Infos gesünscht sind, teile ich den älteren Beitrag hier gerne auch nochmal. Einfach fragen.

Eine neue Arbeit setzt jedenfalls nun mit der Frage an, ob die bekante Chemie dieses Ozeans auf Enceladus tatsächlich einen Stoffwechsel ermöglichen könnte?

Dafür hat ein Forschungsteam der LMU München einige der vermuteten Bedingungen am Meeresboden von Enceladus im Labor nachgebildet.

In sauerstofffreiem, stark alkalischem Wasser kombinierten die Forschenden Mineralien, die dem felsigen Kern des Mondes entsprechen sollen.

Bei den Wasser-Gesteins-Reaktionen entstand Wasserstoff. Genau solche Prozesse könnten auch am Meeresboden von Enceladus stattfinden.

Anschließend gaben die Forschenden Methanothermococcus okinawensis hinzu, ein Archaeon, das ursprünglich an einer hydrothermalen Quelle in unserem Meer entdeckt wurde und Wasserstoff als Energiequelle nutzen kann.

Und tatsächlich wuchsen die Archaeen selbst bei einem pH-Wert von 11 und produzierten Methan. Das ist bemerkenswert, weil bei einem so hohen pH kaum frei verfügbares CO₂ vorhanden ist.

Der größte Teil des anorganischen Kohlenstoffs liegt stattdessen als Hydrogencarbonat und Carbonat vor. Genanalysen zeigten jedoch, dass die Zellen unter diesen Bedingungen verstärkt Teile ihres Stoffwechsels zur CO₂-Fixierung aktivierten. Offenbar konnten sie so selbst die sehr geringen CO₂-Mengen noch für ihren Aufbau nutzen.

Energie und Kohlenstoff für das Wachstum stammten damit letztlich aus Bedingungen, die gezielt nach dem Vorbild von Enceladus erzeugt worden waren.

Das bedeutet natürlich nicht, dass in dem Ozean dort tatsächlich Archaeen leben. ABer es könnte durchaus sein.

Einige der chemischen Voraussetzungen, die Cassini in der älteren Studie auf Enceladus nachgewiesen hat, könnten grundsätzlich ausreichen, um einen irdischen Mikroorganismus mit Energie und Kohlenstoff zu versorgen.

Quellen:

Helmbrecht et al., 2026, Science Advances
science.org/doi/…

Khawaja et al., 2025, nature astronomy
doi.org/10.1038/…

Bildquelle:

science.nasa.gov/solar-system/…

biologie astrobiologie science LMU enceladus
+8 Less saturn archaeen leben weltall astronomy wissenschaft wisskomm anysci
Das Bild zeigt den Saturnmond Enceladus vor dem schwarzen Hintergrund des Weltraums. Seine helle, eisbedeckte Oberfläche ist von zahlreichen Rissen, Furchen und unterschiedlich stark zerklüfteten Bereichen durchzogen. Einige Bruchlinien ziehen sich über große Teile der Oberfläche. Unter dieser Eiskruste befindet sich ein globaler Ozean aus flüssigem Wasser. Hinweise darauf lieferte unter anderem die Raumsonde Cassini. Sie beobachtete am Südpol gewaltige Fontänen, in denen Wasserdampf und Eispartikel aus Spalten der Oberfläche ins All geschleudert werden. Cassini flog mehrfach durch diese Fontänen und konnte ihre Bestandteile direkt untersuchen. Zusammen mit Messungen des Schwerefeldes und der Bewegung der Eiskruste sprechen diese Daten dafür, dass sich unter dem Eis ein globaler Ozean befindet. Die aktuelle Studie geht nun der Frage nach, ob die dort vermuteten chemischen Bedingungen grundsätzlich auch einen mikrobiellen Stoffwechsel ermöglichen könnten. Das Bild stammt von NASA, Jet Propulsion Laboratory (JPL) und Space Science Institute (SSI). Die Seite ist im Haupttext ebenfalls verlinkt.
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Was braucht ein Nutztier für ein gutes Leben?

Heute ist Welttag der Nutztiere. Ein guter Anlass für die Frage, woran wir eigentlich erkennen, ob es einem Nutztier gut geht.

Gesundheit und eine ausreichende Versorgung gehören natürlich dazu. In der Tierwohlforschung spielen inzwischen aber ebenso Sozialkontakte, natürliches Verhalten und die Haltungsumgebung eine wichtige Rolle. Dazu hatten wir hier neulich schon mal einen Beitrag.

Wie komplex das werden kann, zeigt die kuhgebundene Kälberaufzucht. Anders als in der üblichen Milchviehhaltung bleiben Kälber dabei zunächst bei ihrer Mutter oder einer Ammenkuh und können direkt am Euter trinken.

Kuh und Kalb können so ihr natürliches Verhalten ausleben. Gleichzeitig entstehen neue Herausforderungen. Beispielsweise lässt sich schlechter kontrollieren, wie viel Milch ein Kalb tatsächlich aufnimmt, und auch die spätere Trennung kann für die Tiere belastend sein.

Forschende der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (Anmerkung siehe unten) schauen deshalb genauer hin, was Kuh und Kalb tatsächlich brauchen.

Im Projekt KuKIndiTM beobachteten sie zum Beispiel, wie viel Kontakt die Tiere miteinander haben, wie aktiv die Kälber sind und wie sie sich entwickeln. Sensoren halfen dabei, Bewegungen und Aktivitäten über längere Zeit zu verfolgen.

Gleichzeitig geht es aber auch um die Menschen, die ein solches Haltungssystem im Alltag umsetzen müssen. In weiteren Projekten untersucht die Hochschule deshalb auch, wie sich mehr Tierwohl mit Vermarktung, regionalen Kreisläufen und einer wirtschaftlich tragfähigen Landwirtschaft verbinden lässt. Denn eine gute Idee für mehr Tierwohl muss am Ende auch auf dem Bauernhof funktionieren.

Wie wir Nutztiere halten, ist letztlich also nicht nur eine wissenschaftliche Frage. Welche Bedürfnisse wir ihnen zugestehen und welchen Aufwand wir für ihr Wohlergehen akzeptieren, ist auch eine gesellschaftliche Entscheidung, die wir letztlich auch durch unser eigenes Konsumverhalten mitsteuern.

Gleichzeitig müssen die Lösungen für die landwirtschaftlichen Betriebe tatsächlich umsetzbar und vor allen Dingen wirtschaftlich sein.

Quelle: Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Forschungsprojekte

hswt.de/forschung/…

Anmerkung: Die staatliche Hochschule Weihenstephan-Triesdorf ist trotz des gemeinsamen Namens nicht mit der Molkerei Weihenstephan verbunden, sie haben schlicht denselben lokalen Bezug. Die hier vorgestellten Forschungsprojekte werden öffentlich durch das Bayerische Landwirtschaftsministerium gefördert.

biologie tierwohl nutztiere rinder landwirtschaft
+3 Less HSWT wisskomm anysci
Das Foto zeigt eine braune Kuh mit ihrem jungen Kalb in einem mit Stroh eingestreuten Stall. Das helle Kalb steht dicht neben seiner Mutter, die den Kopf zu ihm hinunterbeugt und es an Kopf und Hals ableckt. Im Vordergrund sind angeschnitten weitere Rinder zu erkennen, die den Stall offenbar gemeinsam nutzen. Das Bild veranschaulicht den engen körperlichen und sozialen Kontakt zwischen Kuh und Kalb, der bei der kuhgebundenen Kälberaufzucht über die ersten Tage nach der Geburt hinaus erhalten bleibt. Das Kalb kann bei seiner Mutter am Euter trinken und dabei natürliche Verhaltensweisen unmittelbar ausleben. Genau solche Aspekte versucht die Tierwohlforschung neben der körperlichen Gesundheit der Tiere zu erfassen. Das Foto fürde von Joanna Kantwerk aufgenommen und von der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf für die Berichterstattung über ihre Forschungsprojekte zur Verfügung gestellt.
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Tinder für Fische

Bei der Partnerwahl müssen auch Tiere viele Merkmale gleichzeitig bewerten. Welche davon wichtig sind, untersuchen Forschende z.B. indem sie zwei mögliche Partner präsentieren, die sich gezielt in einem Merkmal unterscheiden.

Ein Forschungsteam der University of Exeter hat diesen Aufbau nun quasi mit einem Partnergenerator digitalisiert.

Im Zentrum der Forschung stehen Grüne Schwertträger. Die Fische bekamen auf zwei Bildschirmen animierte Artgenossen des jeweils anderen Geschlechts gezeigt. Körpergröße, Färbung, Streifenmuster und bei den Männchen auch das namensgebende „Schwert“ konnten dabei variieren.

Der digitale Fisch, bei dem sich das Versuchstier länger aufhielt, kam eine Runde weiter. Anschließend wurden die Merkmale der Gewinner nach dem Prinzip eines genetischen Algorithmus neu kombiniert. Über neun solcher „Generationen“ entstanden so nach und nach virtuelle Fische, deren Aussehen durch die Vorlieben eines echten Fisches mitbestimmt wurde.

Bei den Männchen zeichnete sich dabei eine ziemlich eindeutige Vorliebe ab. Ihre virtuellen Weibchen wurden im Verlauf des Experiments im Durchschnitt rund 24 Prozent größer. Das passt biologisch durchaus, denn bei diesen Fischen hängt die Körpergröße der Weibchen eng mit ihrer Fruchtbarkeit zusammen.

Bei den Weibchen zeigte sich dagegen keine gemeinsame Vorliebe für eine bestimmte Kombination männlicher Merkmale.

Ihre Entscheidungen waren dennoch nicht zufällig. Am Ende bevorzugten sie jeweils die virtuellen Männchen, die sich aus ihren eigenen vorherigen Auswahlentscheidungen entwickelt hatten. Sa hat sich quasi jede Versuchsteilnehmerin einen perfekten Partner “gebacken”.

Insgesamt könnte das darauf hindeuten, dass Weibchen durchaus unterschiedliche Vorstellungen von einem attraktiven Partner haben.

Tja, es scheint wohl ein evolutionäres Muster zu sein mit uns Frauen, nicht leicht zu durchschauen und immer total anspruchsvoll.

Aber im Ernst, die Studie klingt vielleicht etwas eigenartig, am Ende ging es aber zunächst darum zu zeigen, dass diese neue Methodik überhaupt funktioniert.

Was die Forschungsgruppe nun mit dem „geprüften“ Setup anstellt, darauf bin ich sehr gespannt.

Quelle:
Bullough et al., 2026, Royal Society Open Science, „Exploring male and female mate preferences using genetic algorithms and digital phenotypes”

doi.org/10.1098/…

biologie verhaltensbiologie partner fisch evolution
+3 Less wissenschaft wisskomm anysci
Das Bild zeigt eine Abbildung aus der berichteten Publikation von Bullough et al. Die Abbildung besteht aus zwei Teilen. Links sind untereinander drei virtuelle männliche Grüne Schwertträger abgebildet. Der obere ist deutlich größer und kräftiger gebaut, der mittlere kleiner und der untere sehr schlank und klein. Bei allen ist das für die Männchen typische, nach hinten verlängerte Schwert an der Schwanzflosse zu erkennen, wobei es bei dem größten Fisch auch am längsten ist.
Rechts steht ein Diagramm mit fünf hohen, annähernd geigenförmigen Flächen nebeneinander. Ihre Breite zeigt, in welchem Bereich besonders viele Werte liegen, ihre Höhe die Spannweite. Kleine Rechtecke innerhalb der Flächen markieren den mittleren Bereich der jeweiligen Verteilung. Die senkrechte Skala reicht ungefähr von minus 10 bis plus 10 und beschreibt die Vorliebe in Richtung einer Körpergröße, wobei 0 einer mittleren Größe entspricht.
Die graue Fläche ganz links zeigt die zufällig erzeugte Ausgangspopulation. Ihre Größen verteilen sich breit um den Nullpunkt. Rosa daneben zeigt die tatsächliche Auswahl der Weibchen. Diese Männchen sind tendenziell etwas kleiner, unterscheiden sich in ihrer Größe insgesamt aber nicht signifikant von der Ausgangspopulation. Die grüne Fläche zeigt eine Simulation, in der jeweils der größere Fisch ausgewählt wurde. Entsprechend liegen die meisten Werte weit oben und stehen für sehr große Männchen. Bei der türkisfarbenen Simulation wurde dagegen jeweils der Fisch mit der stärkeren Farbsättigung ausgewählt. Dabei entwickelten sich zugleich überwiegend kleinere Männchen, weshalb die Verteilung weit unten auf der Größenachse liegt. Ganz rechts zeigt die lilafarbene Fläche eine rein zufällige Auswahl. Die Größen liegen hier wieder ungefähr im Bereich der Ausgangspopulation. Die tatsächlichen Entscheidungen der Weibchen zeigten damit keine deutliche gemeinsame Vorliebe.
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Ein Enzym mit doppeltem Talent

Plastik in der Umwelt wird schnell von Bakterien und anderen Mikroorganismen besiedelt. Das bedeutet allerdings noch lange nicht, dass sie das Material auch abbauen können. Dafür müssen die langen Polymerketten zunächst enzymatisch in kleinere Bausteine zerlegt werden.

Forschende der Universität Konstanz haben nun in Waldboden ein Enzym entdeckt, das genau das bei bestimmten Polyestern kann und noch eine zweite, ziemlich interessante Fähigkeit besitzt.

Ausgangspunkt waren neuartige langkettige Polyester, sogenannte LCAPs. Die Forschenden gaben sie zu Waldboden und untersuchten über Monate, welche Mikroorganismen sich dabei anreicherten und welche Gene bei ihnen besonders häufig auftraten.

Unter mehr als 2.600 möglichen Genen für plastikabbauende Enzyme stießen sie auf einen auffälligen Kandidaten. Das daraus gebildete Enzym LCPH1 besitzt ein ungewöhnlich weit geöffnetes aktives Zentrum, das im Strukturmodell ein wenig an Pac-Man erinnert.

Im Labor bestätigte sich seine Funktion. LCPH1 spaltete die untersuchten Polyester tatsächlich in ihre kleineren Bausteine. Gleichzeitig konnte es aber auch β-Lactam-Antibiotika wie Penicillin und Ampicillin zerlegen und damit unwirksam machen.

Besonders interessant ist außerdem, dass das Enzym vermutlich an der äußeren Membran des Bakteriums verankert ist. Dadurch könnte der Kunststoff direkt an der Zelloberfläche zerlegt werden, sodass die entstehenden Bausteine anschließend schnell aufgenommen werden können.

Die Entdeckung zeigt damit nicht nur einen möglichen Weg, wie sich Bakterien an synthetische Polyester als neue Nahrungsquelle anpassen könnten. Die Doppelfunktion verbindet zugleich zwei Forschungsfelder miteinander.

Denn ein Enzym, das sowohl Polyester als auch Antibiotika spaltet, könnte langfristig auch helfen zu verstehen, warum Gene für Antibiotikaresistenzen auf plastikbesiedelten Oberflächen besonders häufig vorkommen.

Das wäre ein wirklich spannender evolutionärer Zusammenhang. Ob er tatsächlich besteht, ist allerdings noch offen und muss weiter untersucht werden.

Quelle
Lerner et al., 2026, The ISME Journal

doi.org/10.1093/…

plastik plastisphere biologie unikonstanz wissenschaft
+2 Less wisskomm anysci
Das Bild zeigt vier elektronenmikroskopische Aufnahmen derselben Plastikfolie nach etwa einem Jahr im Waldboden in zunehmender Vergrößerung. Auf der zunächst relativ gleichmäßig erscheinenden Oberfläche werden bei stärkerer Vergrößerung zahlreiche kleine Vertiefungen und Löcher sichtbar. Sie sind nur wenige Mikrometer groß und entsprechen in Größe und Form einzelnen Bakterienzellen. Einige wirken rundlich, andere länglich oder stäbchenförmig. Pfeile markieren besonders deutlich ausgeprägte Abdrücke unterschiedlicher Form. In der stärksten Vergrößerung ist in einem der Löcher eine Struktur zu erkennen, bei der es sich vermutlich um ein Bakterium handelt. Die Aufnahmen sprechen damit für einen sehr lokalen Abbau des Kunststoffs unmittelbar dort, wo die Bakterien mit der Oberfläche in Kontakt kommen. Dazu passt das in der Studie untersuchte Enzym LCPH1, das bestimmte Polyester spalten kann und vermutlich an der äußeren Membran von Bakterien verankert ist. Die Aufnahmen selbst belegen allerdings nicht, dass LCPH1 die gezeigten Löcher verursacht hat. Das Bild stammt aus der Publikation von Lerner et al, 2026.
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Auf Partnersuche durch den Norden

Der Mornellregenpfeifer ist ein Watvogel, der in kargen Bergregionen und Tundren von Nordeuropa bis nach Nordasien brütet.

Schon äußerlich fällt bei ihm eine Besonderheit auf. Anders als bei vielen anderen Vogelarten sind die Weibchen größer und auffälliger gefärbt als die Männchen. Das passt zu einer ungewöhnlichen Rollenverteilung bei der Fortpflanzung.

Die Weibchen balzen und konkurrieren um Partner, legen meist drei Eier und ziehen anschließend häufig weiter. Das Männchen bleibt zurück, brütet das Gelege aus und kümmert sich später allein um die Küken.

Wohin die Weibchen nach der Eiablage verschwinden, war allerdings lange unklar. Ornithologen vermuteten schon länger, dass sie weitere Männchen und damit die Möglichkeit für ein weiteres Gelege suchen.

Ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für biologische Intelligenz hat nun 21 Weibchen während der Brutzeit mit kleinen Satellitensendern verfolgt.

Innerhalb der etwa sieben Wochen, in denen die Weibchen gewöhnlich ihre Eier legen, hielten sie sich an bis zu fünf verschiedenen Orten auf.

Meist lagen aufeinanderfolgende Stationen weniger als 100 Kilometer auseinander. Einzelne Tiere legten jedoch erheblich größere Strecken zurück. Ein Weibchen flog zwischen zwei Aufenthaltsorten 973 Kilometer, die größte insgesamt zurückgelegte Distanz betrug sogar 1.343 Kilometer.

Zu Beginn der Saison bewegten sich die Weibchen vor allem nach Norden und könnten dabei der zurückweichenden Schneegrenze zu neu verfügbaren Brutgebieten gefolgt sein. Später wurden die Strecken kürzer.

Ob sie an den verschiedenen Orten tatsächlich weitere Partner finden und erneut Eier legen, können die Satellitendaten allerdings nicht zeigen. Dafür sind Beobachtungen vor Ort nötig.

Dennoch zeigen die Bewegungsdaten, dass vermeintlich getrennte Brutpopulationen über die Weibchen miteinander verbunden sein können, und ein genetischer Austausch über sehr große Gebiete stattfinden kann.

Quelle
Kempenaers et al., 2026, Proceedings of the Royal Society B

doi.org/10.1098/…

biologie ornithology nordeuropa natur wisskomm
+2 Less unibergen anysci
Das Bild zeigt zwei Mornellregenpfeifer, die in einer kargen, nur spärlich mit Gras bewachsenen Landschaft stehen. Der Vogel im Vordergrund ist scharf abgebildet und zeigt die für die Art typische Zeichnung in Brauntönen mit einem markanten weißen Streifen über den Augen, weißem Brustband und rostbrauner Bauchseite. Mornellregenpfeifer brüten in offenen, baumlosen Berg- und Tundrenlandschaften von Nordeuropa bis nach Nordasien. Für die Studie statteten die Forschenden weibliche Tiere mit nur zwei Gramm schweren, solarbetriebenen Satellitensendern aus. Die Sender übermittelten regelmäßig die Position der Tiere. Aus insgesamt mehr als 14.000 Positionsdaten bestimmten die Forschenden Bereiche, in denen sich ein einzelner Vogel für längere Zeit aufhielt, und rekonstruierten daraus, wie viele solcher Gebiete die Weibchen während der Brutzeit besuchten, wie lange sie dort blieben und welche Entfernungen sie dazwischen zurücklegten. Das Forto wurde von Terje Lislevand von der Universität Bergen in Norwegen aufgenommen, der selbst zum internationalen Forschungsteam der Studie gehört und als Koautor an der Datenerhebung beteiligt war.
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Mehr Hirnaneurysmen

Ein Hirnaneurysma ist eine Aussackung in der Wand einer Hirnarterie. Die meisten verursachen keine Beschwerden und werden eher zufällig bei einer Untersuchung entdeckt. Gefährlich wird ein Aneurysma vor allem dann, wenn es reißt und eine Blutung zwischen den Hirnhäuten verursacht.

Wie häufig solche Aneurysmen tatsächlich vorkommen, hat ein internationales Forschungsteam unter Federführung der Universitätsmedizin Mannheim nun neu untersucht.

Dafür werteten die Forschenden 162 Studien mit insgesamt mehr als 316.000 untersuchten Personen aus.

In Studien an gesunden Erwachsenen mit moderner Gefäßbildgebung stieg der Anteil der Menschen mit einem nicht geplatzten Hirnaneurysma von 2,9 Prozent in den Jahren 2002 bis 2015 auf 6,6 Prozent zwischen 2016 und 2022. Das entspricht etwa einem von 15 Erwachsenen.

Frauen waren mit 5,5 Prozent häufiger betroffen als Männer mit 3,0 Prozent.

(Edit: Diese Zahlen sind so korrekt und beruhen innerhalb der Metastudie auf einem etwas anderen Datensatz, z.B. jüngere Studien, die nicht in das Zeitfenster 2016-2022 passen. Weitere Erklärung hierzu in den Kommentaren. Danke für den Hinweis, Johannes).

Deutlich erhöht war die Häufigkeit außerdem bei bestimmten erblichen Erkrankungen und bei Menschen, in deren Familie bereits Aneurysmen oder entsprechende Hirnblutungen aufgetreten waren. Auch Bluthochdruck und Rauchen gingen mit einem erhöhten Risiko einher.

Warum heute deutlich mehr Aneurysmen gefunden werden, ist noch nicht vollständig geklärt. Häufigere und bessere Bildgebung sowie eine alternde Bevölkerung erklären den Anstieg laut Analyse nicht vollständig. Welche weiteren Einflüsse dahinterstecken, bleibt deshalb eine offene Forschungsfrage.

Für Betroffene bringt diese Studie dennoch eine wichtige Einordnung. Ein Aneurysma im Gehirn ist zwar ernst zu nehmen, bedeutet aber keineswegs automatisch, dass es irgendwann reißen wird.

Im Gegenteil erläutert die Forschungsgruppe, dass heute zwar mehr ungerissene Aneurysmen gefunden werden, gleichzeitig aber weniger Menschen eine dadurch verursachte Hirnblutung erleiden.

Umso wichtiger wird es, das persönliche Risiko möglichst genau einzuschätzen und beispielsweise Größe und Entwicklung des Aneurysmas ebenso zu berücksichtigen wie individuelle Gesundheitsfaktoren und Gewohnheiten.

Die Ergebnisse sind damit auch ein gutes Beispiel dafür, warum individualisierte Medizin wichtig ist. Nicht allein die Diagnose entscheidet über die weitere Behandlung, sondern das persönliche Verlaufsrisiko des einzelnen Menschen.

Quelle:
Dremel et al., 2026, The Lancet Neurology

sciencedirect.com/science/…

neuro aneurysma medizin lancet biologie
+4 Less wissenschaft wisskomm unimannheim anysci
Das Bild zeigt die Illustration eines menschlichen Gehirns von vorn. Das Gehirngewebe ist halbtransparent dargestellt, sodass das verzweigte Netz der Hirnarterien in rot sichtbar wird. Im Zentrum fällt an einer größeren Arterie eine kugelförmige Aussackung der Gefäßwand auf. Sie stellt ein Hirnaneurysma dar. In dieser Darstellung ist es ziemlich riesig dargestellt, vermutlich, um es richtig deutlich zu machen. In echt, sind solche Aussackungen eher wenige Millimeter groß und können auch in ihrer Form stark variieren. Aneurysmen entstehen meist an Verzweigungsstellen von Arterien und können lange unbemerkt bleiben. Da sie meist keine Beschwerden verursachen, werden sie oft zufällig bei bildgebenden Untersuchungen des Kopfes entdeckt. Reißt jedoch die Gefäßwand an dieser aufgeblähten Stelle, kann Blut in den Raum zwischen den Hirnhäuten gelangen und eine sogenannte Subarachnoidalblutung verursachen. EIn solches Ereignis kann zu schweren neurologischen Schäden oder sogar zum Tod führen. Das Bild stammt ursprünglich von Adobe Stock und wurde von der Universitätsmedizin Mannheim ausgewählt und dem Bericht über ihre Forschung zur weiteren Verwendung beigefügt.
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Von singenden Primaten

Indris sind große Lemuren, die ausschließlich auf Madagaskar leben und für ihre weithin hörbaren Gesänge bekannt sind. Dabei produzieren sie komplexe Abfolgen unterschiedlich hoher Töne, die unter anderem der Kommunikation zwischen Familiengruppen und der Abgrenzung ihrer Reviere dienen.

Gesang kommt tatsächlich nur bei einem Teil der Primaten vor und hat sich im Laufe der Evolution offenbar mehrfach unabhängig entwickelt. Neben Indris gehören beispielsweise auch Gibbons zu den singenden Primaten.

Ein Forschungsteam der Universität Turin wollte nun genauer wissen, wie Indris ihre Töne eigentlich erzeugen und verstärken.Dafür analysierten die Forschenden Video- und Tonaufnahmen wild lebender Indris.

Mithilfe einer KI-basierten Bewegungsanalyse verfolgten sie in jedem einzelnen Videobild bestimmte Punkte im Gesicht und konnten so messen, wie weit die Tiere beim Singen ihr Maul öffneten. Diese Bewegungen wurden anschließend mit der jeweiligen Grundfrequenz des gleichzeitig erzeugten Tons abgeglichen.

Dabei zeigte sich, dass die Indris ihr Maul umso weiter öffneten, je höher der erzeugte Ton war.

Der Ton entsteht zunächst am Kehlkopf. Mund und Rachen bilden anschließend einen Resonanzraum, dessen Form beeinflusst, welche Frequenzen besonders verstärkt werden. Durch ein weiteres Öffnen des Mauls verändern die Indris diesen Resonanzraum.

Computermodelle ihres Vokaltrakts zeigen, dass sich dadurch dessen Resonanzfrequenzen verschieben und besser mit der Grundfrequenz des Gesangs oder ihren Obertönen zusammenfallen können.

Gerade im dichten Regenwald könnte eine bessere Schallübertragung entscheidend sein, damit ein Ruf auch über größere Entfernungen gehört wird.

Interessant finde ich außerdem die Parallele zu unserem eigenen Singen, denn ein ähnliches Prinzip nutzen offenbar auch menschliche Sängerinnen und Sänger, um aus einem hohen Ton möglichst viel herauszuholen.

Vielleicht kann hier ein musikaffinerer Mensch noch was zu sagen.

Quelle
Carugati et al., 2026, PLOS Computational Biology

doi.org/10.1371/…

lemur madagaskar biologie wissenschaft wisskomm
+2 Less anysci PLOS
Das Bild zeigt einen singenden Indri mit weit geöffnetem Maul hoch oben in einem Baum auf Madagaskar. Über seinem Gesicht liegen mehrere farbige Punkte. Sie markieren 13 Stellen an Augen, Nase und Mund, die eine KI in den Videoaufnahmen automatisch erkennen und Bild für Bild verfolgen konnte. Für die Studie war besonders der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Ober- und Unterlippe wichtig. Er ist im Bild zusätzlich durch eine weiße gepunktete Linie dargestellt und diente als Maß dafür, wie weit das Maul gerade geöffnet war. Da die Tiere aus unterschiedlichen Entfernungen gefilmt wurden, bezogen die Forschenden diese Messung auf den Abstand zwischen den Augen. Anschließend ordneten sie jedem Videobild die gleichzeitig aufgezeichnete Grundfrequenz des Gesangs zu. So ließ sich die Bewegung des Mauls unmittelbar mit der Tonhöhe vergleichen. Dabei zeigte sich, dass Indris ihr Maul bei höheren Tönen weiter öffnen. Das Bild stammt direkt aus der Publikation von Carugati et al, 2026.
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Nur eine einzige Aminosäure

Mitochondrien sind weit mehr als die oft zitierten „Kraftwerke der Zelle“. Neben der Energiegewinnung sind sie an zahlreichen Stoffwechselwegen und Signalprozessen beteiligt. Dafür benötigen sie Hunderte verschiedene Proteine, von denen die meisten außerhalb der Mitochondrien hergestellt und anschließend importiert werden.

Sie tragen dafür am Anfang eine spezielle Aminosäuresequenz, die nach dem Import wieder abgespalten wird. Sie ist quasi das Erkennungszeichen, dass der Transport hierhin erfolgen soll. Erst durch weitere Verarbeitung innerhalb des Mitochondriums entsteht schließlich die reife und funktionstüchtige Form des Proteins.

Ein Forschungsteam der Universitäten Heidelberg und Freiburg hat nun untersucht, welche Rolle dabei das Enzym ICP55 spielt. Es entfernt bei einigen mitochondrialen Proteinen nach dem ersten Verarbeitungsschritt noch genau eine einzelne weitere Aminosäure.

Die Forschenden identifizierten 107 Proteine eindeutig als Ziel von ICP55 und erzeugten anschließend menschliche Zellen, denen das Enzym fehlte. Auf diese Weise konnten sie untersuchen, warum diese eine Aminosäure entfernt wird.

In den Zellkulturen konnten die Proteine weiterhin in die Mitochondrien gelangen. Ohne die abschließende Verarbeitung durch ICP55 waren jedoch zahlreiche größere Proteinkomplexe weniger stabil.

Betroffen waren unter anderem die Atmungskette, mitochondriale Ribosomen und der Proteinkomplex HSP60, der neu importierte oder geschädigte Proteine bei der korrekten Faltung unterstützt.

Bei HSP60 ließ sich besonders deutlich zeigen, wie entscheidend dieser winzige Unterschied sein kann. Blieb die eine Aminosäure erhalten, war der bereits zusammengesetzte Komplex deutlich anfälliger dafür, wieder auseinanderzufallen.

Ich bin immer wieder beeindruckt davon, wie unglaublich fein die biochemischen Abläufe in einer Zelle aufeinander abgestimmt sind. Noch kleiner als auf Ebene einzelner Aminosäuren kann man bei Proteinen ja kaum gehen.

Je mehr wir über solche Zusammenhänge lernen, desto erstaunlicher finde ich eigentlich, dass dieses ungeheuer komplexe Zusammenspiel in unseren Zellen die meiste Zeit eben doch so zuverlässig funktioniert.

Gleichzeitig hilft uns gerade dieses genaue Verständnis dabei, nachzuvollziehen, was passiert, wenn einzelne Schritte gestört sind. Das ist auch für die Erforschung von Erkrankungen interessant, bei denen mitochondriale Funktion und Proteinhomöostase beeinträchtigt sind. Das ist bei vielen neurodegenerativen Erkrankungen (z.B. Alzheimer) der Fall.

Quelle:
Kücükköse et al, 2026, Nature Structural & Molecular Biology

doi.org/10.1038/…

biochemie uniheidelberg biologie nature molecular
+4 Less mitochondria wissenschaft wisskom anysci
Das Bild zeigt ein Strukturmodell des mitochondrialen Proteinkomplexes HSP60, der anderen Proteinen bei ihrer korrekten Faltung hilft. Links ist der große, ringförmige Komplex zu sehen, der aus sieben Molekülen aufgebaut ist. Zwei dieser Proteinbausteine sind orange und blau hervorgehoben, während die übrigen grau dargestellt sind. Rechts zeigt eine starke Vergrößerung den Kontaktbereich zwischen diesen beiden farbig hervorgehobenen Molekülen. Einzelne Aminosäuren sind dort als kleine Molekülstrukturen mit ihren Positionen eingezeichnet. Besonders hervorgehoben ist die mit Y-1 bezeichnete Aminosäure Tyrosin. Normalerweise entfernt das Enzym ICP55 genau dieses Tyrosin während der Reifung von HSP60. Fehlt ICP55, bleibt die zusätzliche Aminosäure an jedem HSP60-Molekül erhalten. Die Studie zeigt, dass dieser minimale Unterschied ausreicht, um den fertig zusammengesetzten HSP60-Komplex deutlich instabiler und anfälliger für ein Auseinanderfallen zu machen. Das Bild wurde von Mandy Jeske vom Heidelberg University Biochemistry Center zusammengestellt und von der Uni Heidelberg für die Berichterstattung zu dieser Studie  zur Verfügung gestellt.
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Eine Amöbe, die 63 Grad aushält

Hitze ist für Zellen eine enorme Herausforderung. Proteine verlieren ihre Struktur, Membranen verändern sich und auch die DNA kann Schaden nehmen.

Während einige Bakterien und Archaeen extreme Temperaturen aushalten, lag die bekannte Obergrenze für Wachstum und Vermehrung bei Eukaryoten, also Lebewesen mit Zellkern, bislang bei etwa 60 °C.

Ein Forschungsteam hat nun eine bislang unbekannte Amöbe aus einem heißen geothermischen Bach im Lassen Volcanic National Park in Kalifornien isoliert.

Incendiamoeba cascadensis wächst am besten bei 55 bis 57 °C und vermehrt sich selbst bei 63 °C noch. Die Forschenden konnten die Zellteilung bei dieser Temperatur direkt beobachten. Erst bei 64 °C war kein Wachstum mehr nachweisbar. Damit liegt die nachgewiesene Obergrenze für die Vermehrung eines Eukaryoten nun bei 63 °C.

Bei hohen Temperaturen aktiviert die Amöbe verstärkt Systeme, die Proteine stabil halten, DNA-Schäden reparieren und den Transport innerhalb der Zelle organisieren. Auch ihre Proteine selbst scheinen besonders hitzestabil zu sein.

Einige ihrer Eigenschaften ähneln denen hitzeangepasster Bakterien und Archaeen. Unterschiedliche Organismengruppen könnten also ähnliche Lösungen entwickelt haben, um ihre Zellen bei extremer Hitze funktionsfähig zu halten.

Besonders interessant ist diese Amöbe aber auch für die Biotechnologie. Enzyme, die auch bei hohen Temperaturen zuverlässig funktionieren, können beispielsweise für industrielle Produktionsprozesse interessant sein. Da können ein paar Grad schon was ausmachen.

Solche hitzestabilen Enzyme werden etwa bei der Herstellung von Lebensmitteln oder Biokraftstoffen eingesetzt, wenn Ausgangsstoffe bei hohen Temperaturen aufgeschlossen und umgewandelt werden.

Quelle
Rappaport et al., 2026, Cell
doi.org/10.1016/…

biologie eukaryot hitze cell wissenschaft
+2 Less wisskomm anysci
Das Bild zeigt eine mikroskopische Aufnahme der neu beschriebenen Amöbe Incendiamoeba cascadensis bei 55 °C. Zu sehen ist eine einzelne, unregelmäßig geformte und durchscheinende Zelle mit mehreren Ausstülpungen. Die Amöbe verändert ihre Form fortlaufend und kann die so entstehenden Zellfortsätze zur Bewegung und zur Bahrungsaufnahme nutzen. Die gesamte Amöbe ist kaum größer als 20 Mikrometern. Trotzdem handelt es sich um einen Eukaryoten und damit um eine grundsätzlich anders aufgebaute Zelle als bei Bakterien oder Archaeen. Ihr Erbgut liegt in einem abgegrenzten Zellkern, außerdem besitzt sie verschiedene membranumhüllte Zellbestandteile wie Mitochondrien. Bakterien und Archaeen besitzen dagegen keinen Zellkern und keine vergleichbare Unterteilung der Zelle. Gerade dieser komplexere innere Aufbau macht den Fund bemerkenswert, denn solche eukaryotischen Zellstrukturen und die zugehörigen komplexeren Prozesse müssen auch bei sehr hohen Temperaturen funktionsfähig bleiben. Incendiamoeba cascadensis kann sich noch bei 63 °C teilen und markiert damit die derzeit höchste nachgewiesene Temperatur, bei der sich ein Eukaryot vermehrt. Das Bild wurde von Beryl Rappaport von der University, Syracuse, NY, USA, aufgenommen und für die Berichterstattung seiner Forschungsergebnisse zur Verfügung gestellt.
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Ein Tor zur Zelle

Zellen sind von einer Membran umgeben, die das Zellinnere von der Umgebung trennt. Proteine können diese Barriere nicht einfach beliebig passieren. Für ihren Transport gibt es deshalb winzige molekulare Schleusen. Eine der wichtigsten ist das sogenannte Sec-Translokon.

Es hilft dabei, Proteine durch die Membran zu transportieren oder direkt in sie einzubauen und ist für Zellen lebensnotwendig.

Genau das macht die Erforschung aber schwierig. Verändern Forschende entscheidende Bestandteile dieser Schleuse zu stark, funktioniert sie möglicherweise nicht mehr und die Zelle stirbt.

Ein Team am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg hat deshalb einen ziemlich eleganten Ausweg gefunden. Die Forschenden bauen die molekulare Schleuse einfach außerhalb einer lebenden Zelle nach.

Ihre Plattform Prosecco stellt die benötigten Proteine im Reagenzglas her, wo sie sich selbst in künstliche Membranbläschen einbauen. Dort können die Forschenden Varianten ausprobieren, die für eine echte Zelle möglicherweise tödlich wären.

Auf diese Weise testeten sie in einem einzigen Experiment rund 300 unterschiedliche Varianten des zentralen Kanalproteins. Einige davon transportierten Proteine bis zu achtmal so effizient wie die ursprüngliche Form.

Aber mal im Ernst, warum ist so eine molekulare Schleuse überhaupt interessant?

Nun, einen großen Teil unserer Biotechnologie verdanken wir Zellen, die wir als winzige Fabriken nutzen. Bakterien und andere Mikroorganismen stellen beispielsweise Enzyme für Lebensmittel und Waschmittel, Bestandteile von Medikamenten oder Proteine für Diagnostik und Forschung her.

Häufig reicht es dabei nicht, dass ein Protein einfach nur produziert wird. Es muss auch an den richtigen Ort gelangen, in eine Membran eingebaut oder aus der Zelle herausgeschleust werden. Genau dabei spielen Transportsysteme wie Sec eine zentrale Rolle.

Je besser wir also verstehen und sogar gezielt beeinflussen können, wie diese molekularen Tore arbeiten, desto genauer lassen sie sich künftig biotechnologisch nutzen.

Quelle
Meier et al., 2026, Science Advances, 12, aej0987

science.org/doi/…

weitere Infos:
mpi-marburg.mpg.de/1616486/…

zelle biologie biotechnologie MPI wissenschaft
+3 Less wisskomm science anysci
Das Bild ist zweigeteilt. Links ist ein gezeichnetes Schema eines Membrannbläschens mit einer für tierische Zellen typischen Lipiddoppelschicht. Dabei zeigen die wasserliebenden Köpfchen der Moleküle nach außen und die wasserabweisenden Schwänzchen  ordnen sich innen an. Auf diese Weise entsteht in einer wässrigen Umgebung die Striktur eines Doppelrings. Außen ist die Außenwelt, ganz innen das Zellinnere und zwischen den Membranschichten eine weitestgehend undurchdringliche Fettschicht. In diese Membran eingelagert sind Transportproteine, die dafür sorgen, dass größere Moleküle durch die Membran hindurch geschleust werden können. Sie durchdringen die gesamte Membran punktuell und bilden steuerbare Kanäle, die aus mehreren Elementen bestehen und sich öffnen und schließen lassen. Erst sie ermöglichen einen Austausch. Ein solches Membranbläschen, das keine Zelle ist, sondern wirklich nur Bläschen mit Transportmolekül, konnte am MPI für terrestrische Mikrobiologie in Marburg hergestellt werden. Eine elektronenmikroskopische Aufnahme diese winzigen Struktur ist rechts im Bild zusehen. Insbesondere die Doppelringstruktur ist deutlich zu erkennen. Das Bild stammt von Tobias Erb und wurde vom MPI für den Bericht über diese Forschung zur Verfügung gestellt.

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