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Das geheime Energienetz im Waldboden

Der größte Teil der Energie in einem Wald fließt nicht über der Erde, sondern im Boden. Gemeint ist die chemische Energie, die Pflanzen mithilfe von Sonnenlicht aufbauen. Wenn Blätter, Wurzeln oder Holz absterben, wird diese Energie von unzählogen Organismen im Boden aufgenommen und über viele Fressbeziehungen im Bodennahrungsnetz weitergegeben.

Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Senckenberg Museums für Naturkunde untersuchte solche Netzwerke an 32 Waldstandorten zwischen Deutschland und Vietnam.

Dafür erfassten die Forschenden zahlreiche Gruppen von Bodentieren, darunter kleine Fadenwürmer, Springschwänze (wie im Bild) und Milben, aber auch größere Tiere, und berechneten aus Körpergröße, Häufigkeit und Stoffwechsel, wie Energie durch diese Lebensgemeinschaften im Boden verteilt wird.

Dabei zeigte sich, dass in tropischen Wäldern insgesamt mehr Energie durch die Bodennahrungsnetze weitergegeben werden als in gemäßigten Wäldern. Gleichzeitig verändert sich die Zusammensetzung der Akteure. In den Tropen sind größere Bodentiere stärker beteiligt und Räuber-Beziehungen kommen häufiger vor.

In gemäßigten Wäldern spielt dagegen der Abbau angesammelten Laubs eine größere Rolle. Dort gelangt die Energie zunächst über Pilze und Bakterien in das Nahrungsnetz und wird erst danach von Bodentieren weitergereicht.

Gemeinsam bilden diese vielen Organismen das „Bodenpersonal“ des Waldes. Jede Gruppe übernimmt dabei eigene Aufgaben im Kreislauf von Zersetzung, Nahrung und Verbreitung.

Oft wird gesagt, dass insbesondere Regenwürmer wichtig für den Boden sind. Das stimt natürlich, aber sie machen den Job nicht allein. Erst das Zusammenspiel vieler kleiner und größerer Bodenbewohner hält dieses verborgene Netzwerk unter unseren Füßen am Laufen.

Quelle:
Potapov et al. (2026), nature communications
doi.org/10.1038/…

Feinfühlige Dickhäuter

Ein Elefantenrüssel ist kraftvoll, doch er ist zugleich ein hochpräzises Tastorgan. Rund 1.000 Tasthaare bedecken seine Oberfläche.

Eine in Science veröffentlichte Studie eines interdisziplinären Forschungsteams unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme zeigt nun, dass das Geheimnis dieser Feinfühligkeit in den besonderen Materialeigenschaften ebendieser Haare liegt.

Die Forschenden analysierten bis zu fünf Zentimeter lange Rüsselhaare mithilfe von Mikrocomputertomographie, Nanohärteprüfung und computergestützten Simulationen.

Anders als die gleichmäßig steifen Tasthaare von Ratten oder Mäusen zeigten die Elefantenhaare einen sogenannten funktionellen Gradienten.

Eine eher steife Basis geht fließend in eine weiche und elastische Spitze über. Zusätzlich weisen die Haare eine gebogene Struktur mit hohler Basis und kleinen inneren Kanälen auf.

Diese Architektur erhöht die Stoßfestigkeit und sorgt dafür, dass das Haar nicht bricht. Diese Stabilität ist besonders wichtig, da Tasthaare der Elefanten, die ja hoch spezialisierte Bestandteile des Tastsinns und keine gewöhnlichen Körperhaare sind, nicht nachwachsen können. Wenn ein Haar bricht oder verloren geht, entsteht quai ein taktiler “blinder Fleck”.

Simulationen und ein vergrößerter 3D-gedruckter Nachbau eines solchen Tasthaares zeigten, dass dieser Steifigkeitsverlauf es erleichtert, genau zu spüren, wo entlang eines Haares ein Kontakt entsteht.

So kann ein Elefant selbst empfindliche Gegenstände wie einen Tortilla-Chip aufnehmen, ohne ihn zu zerbrechen, oder eine kleine Erdnuss gezielt greifen. Die Materialstruktur selbst liefert dabei bereits eine Art eingebaute Information über Ort und Intensität der Berührung – ein Prinzip, das die Forschenden als „verkörperte Intelligenz“ bezeichnen. (Hatten wir hier auch schon mal im Zusammenhang mit “Mikroschwimmern”)

Die Ergebnisse erweitern nicht nur das Verständnis der taktilen Wahrnehmung dieser beeindruckenden Tiere, sondern könnten auch neue, bioinspirierte Sensortechnologien in der Robotik anregen, bei denen intelligente Materialeigenschaften bereits einen Teil der Informationsverarbeitung übernehmen.

Quelle:
Schulz et al. (2026), Science
doi.org/10.1126/…

Ameisen nutzen Antibiotika

Ameisensäure kennt vermutlich jeder. Sie ist der Stoff, den Waldameisen zur Verteidigung versprühen und der dem Ameisengift seinen Namen gegeben hat.

Seit dem 17. Jahrhundert galt diese Säure als der zentrale und nahezu einzige Wirkstoff im Gift der sogenannten Schuppenameisen. Doch offenbar war das nur ein Teil der Geschichte.

Ein Forschungsteam der Freien Universität Berlin und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg hat nun gezeigt, dass das Gift dieser Ameisen deutlich komplexer aufgebaut ist als bisher angenommen.

Mithilfe moderner molekularbiologischer und chemischer Methoden entdeckten die Forschenden zwei bislang unbekannte Familien kleiner Peptide, die im Ameisengift enthalten sind.

Die Faszination offenbart sich bei der Nutzung, denn Ameisen nutzen ihr Gift nicht nur zur Verteidigung gegen Feinde. Sie tragen es auch auf ihre Brut auf.

Während die Ameisensäure verdunstet, bleiben die kleinen Peptide auf den Puppen zurück und schützen sie offenbar vor Krankheitserregern. So wirken einige dieser neu entdeckten Moleküle z.B. gegen Pilze, die für soziale Insektengemeinschaften eine erhebliche Gefahr darstellen können.

Damit zeigt sich einmal mehr, wie ausgeklügelt die Hygienestrategien sozialer Insekten sind. Ameisen leben in großen Gemeinschaften mit tausenden Individuen auf engstem Raum, wo sich Krankheitserreger eigentlich besonders leicht ausbreiten müssten. Wirksame Abwehrmechanismen sind überlebenswichtig.

Spannend ist die Entdeckung aber auch für die Medizin. Antimikrobielle Peptide gelten seit Jahren als mögliche Kandidaten für neue Wirkstoffe gegen resistente Krankheitserreger. Allein die Unterfamilie der Schuppenameisen umfasst mehr als 3.700 Arten. Möglicherweise verbirgt sich in ihren Giften noch ein ganzes Arsenal bislang unbekannter bioaktiver Substanzen.

Quelle:
Koch et al. (2026), Science Advances
science.org/doi/…