Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Haare als Zeitmesser - Schweifhaare geben Aufschluss über Lebensweise von Pferden

07.05.2015

Ernährung und Lebensstil lassen sich in Haaren chemisch nachweisen. Bei Pferden eignen sich dafür besonders die Schweifhaare, weil sie lang sind und deshalb über einen langen Zeitraum Auskunft geben.

Welchem Zeitraum ein Zentimeter Haar entspricht, ist allerdings schwer zu sagen. Haare wachsen nicht bei jedem Pferd gleich schnell. Dieses Problem haben Forschende der Vetmeduni Vienna nun gelöst. Sie entwickelten eine Methode, mit der einzelne Haarabschnitte Jahreszeiten zugeordnet werden können und somit auch einer Zeitspanne. Die Ergebnisse sind im Journal Rapid Communications in Mass Spectrometry nachzulesen.


Przewalski Pferde an einer Oase in der Mongolischen Gobi Wüste.

Foto: Martina Burnik Šturm

Eine gängige Methode, die Lebensweise von Tieren nachzuvollziehen, ist die chemische Analyse ihrer Haare. Dabei werden sogenannte Isotopen analysiert. Das sind unterschiedlich schwere Atome eines chemischen Elements mit gleicher Protonen- aber unterschiedlicher Neutronenzahl.

Die Isotopenverhältnisse von Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff in einer Probe liefern dabei wichtige Erkenntnisse zur Wasseraufnahme, Ernährung und zum Lebensraum der Tiere.

Martina Burnik Šturm und Petra Kaczensky vom Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie der Vetmeduni Vienna erforschen die Lebensweise von Wildtierpferden und Wildesel in der mongolischen Gobi-Wüste. Was die Tiere fressen, ob sie Wasser trinken oder Schnee aufnehmen und in welchen Regionen sie sich aufhalten, die Antworten auf all diese Fragen sollen in den Haaren zu finden sein.

Wie „lang“ ist ein Zentimeter?

Die Forschenden stießen auf ein nur scheinbar einfach zu lösendes Problem. Welchen Zeitraum untersucht man eigentlich, wenn man einen Zentimeter Haar analysiert? Zu messen, wie schnell ein Haar bei einer Tierart wächst, löste das Problem nicht. Haare wachsen nämlich nicht bei jedem Individuum gleich schnell.

Die Erstautorin Burnik Šturm entwickelte deshalb eine Methode, mit der sie die Zeit in den Haaren eindeutig ablesen kann. Zugute kam ihr dabei der Lebensraum der Wildpferde. In der mongolischen Gobi-Wüste herrschen extreme klimatische Bedingungen.

Die Temperatur schwankt stark zu unterschiedlichen Jahreszeiten und so auch die Zusammensetzung der chemischen Elemente in den Haaren. Die Forscherin verglich die Isotopendaten aus den Haaren mit Satellitendaten aus einer frei zugänglichen Datenbank der NASA (Earth Observing System Data and Information System – EOSDIS) und ordnete so jedem Haar einen Sommer-Winter-Rhythmus zu. Damit konnte Burnik Šturm genau errechnen, welchem Zeitraum ein Zentimeter Haar entspricht.

Die Schweifhaare der Mongolischen Wildesel benötigen für einen Zentimeter Wachstum durchschnittlich 19 Tage. Bei Przewalski Wildpferden dauert es 17 Tage, bei Hauspferden im Schnitt gar nur 13 Tage.

„Wir haben herausgefunden, dass das Haarwachstum bei den unterschiedlichen Pferdearten stark variiert aber auch innerhalb einer Art wachsen Schweifhaare nicht gleich schnell. Durchschnittswerte für verwandte Pferdearten anzunehmen, führt bei der Interpretation der Ergebnisse mit hoher Wahrscheinlichkeit zu Fehlern“, betont Burnik Šturm.

„Die Isotopenanalyse von Haaren ist eine gängige Methode wenn es um Ernährungswissenschaften und Migrationsforschung bei Tieren geht. Unsere Methode liefert erstmals die Möglichkeit, die Lebensweise der Tiere zeitlich genau nachzuvollziehen. Zuvor waren die Ergebnisse, was den Zeithorizont betrifft, eher geschätzt als korrekt. Ab jetzt steht den Forschenden eine relativ einfache Methode zur Verfügung, ihre Daten richtig zu interpretieren“, meint Burnik Šturm.

Forschung an Wildpferden und Wildeseln in der Mongolei

Die Schweifhaare sollen den Forschenden Aufschluss über die Lebensweise von Przewalski Wildpferd, Wildesel und Hauspferd in der mongolischen Gobi-Wüste liefern. Alle drei Arten teilen sich den Lebensraum in einem streng geschützten Areal mit etwa 9000 Quadratkilometern im Südwesten der Mongolei. Üblicherweise konkurrieren nahe verwandte Arten um Futter. Außerdem sind die Weiden in der Gobi karg. Was es den Tieren ermöglicht, gemeinsam in einer Region zu leben, ist eine der Kernfragen des Forschungsteams.

Wie funktioniert die Haar-Isotopenmessung?

Zur Isotopenmessung werden die Schweifhaare in ein Zentimeter lange Abschnitte zerteilt und einzeln in kleine Gefäße aus Zink oder Silber gelegt. Darin wird das Haar bei einer Temperatur von 1450 Grad Celsius verbrannt. In den entstehenden Gasen werden die Isotope mittels Massenspektrometrie, einer Methode mit der einzelne Atome nach Masse sortiert werden, nachgewiesen.

Isotopenmessungen werden heutzutage in vielen verschiedenen Bereichen angewandt. Beispielsweise kann damit die regionale Herkunft von Tieren, somit auch Lebensmitteln und Naturfasern bestimmt werden. In Haaren findet die Isotopenmessung auch zum Nachweis von Doping oder Umweltkontaminationen Anwendung.

Service:

Der Artikel „A protocol to correct for intra- and interspecific variation in tail hair growth to align isotope signatures of segmentally cut tail hair to a common time line” von Martina Burnik Šturm, Budhan Pukazhenthi, Dolores Reed, Oyunsaikhan Ganbaatar, Stane Sušnik, Agnes Haymerle, Christian C. Voigt und Petra Kaczensky wurde im Fachmagazin Rapid Communications in Mass Spectrometry veröffentlicht. DOI: 10.1002/rcm.7196
http://wiley-blackwell.spi-global.com/authorproofs/journal/RCM/20150401210907/RC...

Über die Veterinärmedizinische Universität Wien

Die Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna) ist eine der führenden veterinärmedizinischen, akademischen Bildungs- und Forschungsstätten Europas. Ihr Hauptaugenmerk gilt den Forschungsbereichen Tiergesundheit, Lebensmittelsicherheit, Tierhaltung und Tierschutz sowie den biomedizinischen Grundlagen. Die Vetmeduni Vienna beschäftigt 1.300 MitarbeiterInnen und bildet zurzeit 2.300 Studierende aus. Der Campus in Wien Floridsdorf verfügt über fünf Universitätskliniken und zahlreiche Forschungseinrichtungen. Zwei Forschungsinstitute am Wiener Wilhelminenberg sowie ein Lehr- und Forschungsgut in Niederösterreich gehören ebenfalls zur Vetmeduni Vienna. Im Jahr 2015 feiert die Vetmeduni Vienna ihr 250-jähriges Bestehen. http://www.vetmeduni.ac.at

Wissenschaftlicher Kontakt:

Dr. Martina Burnik Šturm
Postdoctoral Researcher
Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna)
T +43 1 20577-7151
sturm.martina@vetmeduni.ac.at

Aussenderin:

Dr. Susanna Kautschitsch
Wissenschaftskommunikation / Public Relations
Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna)
T +43 1 25077-1153
susanna.kautschitsch@vetmeduni.ac.at

Weitere Informationen:

http://www.vetmeduni.ac.at/de/infoservice/presseinformationen/presseinfo2015/pfe...

Dr. Susanna Kautschitsch | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Erstmals Studie zu Hai- und Rochenarten in deutschen Meeren
19.04.2017 | Bundesamt für Naturschutz

nachricht Wenn Städte immer mehr an Boden gewinnen: Wie gelingt Land- und Gartenbau südlich der Sahara?
11.04.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Innovationspreis 2017 der Deutschen Hochschulmedizin e.V.

24.04.2017 | Förderungen Preise

Konfetti im Gehirn: Steuerung wichtiger Immunzellen bei Hirnkrankheiten geklärt

24.04.2017 | Medizin Gesundheit

Ergonomie am Arbeitsplatz: Kamera erkennt ungesunde Bewegungen

24.04.2017 | Informationstechnologie