Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Evolution auf Betriebstemperatur - In warmen Regionen entwickeln sich Lebewesen schneller

17.02.2016

Wissenschaftler des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum in Frankfurt haben erstmalig den Zusammenhang zwischen Temperatur und unterschiedlichen Evolutionsgeschwindigkeiten innerhalb einer Art bestätigt. Anhand von Zuckmücken-Populationen konnte das internationale Wissenschaftlerteam zeigen, dass deren Evolution in warmen Regionen bis zu dreimal schneller verlaufen kann. Die Forschenden gehen davon aus, dass auch der globale Klimawandel die Evolution beschleunigen wird. Die Studie wurde heute im Fachjournal „Proceedings of the Royal Society B“ veröffentlicht.

Ein Sonnenbad in mediterranen Regionen oder eiskalte Finger an den Polen – Temperatur ist der wohl am einfachsten zu fühlende, aber auch wichtigste abiotische Faktor, der die Tier- und Pflanzenwelt beeinflusst. „Man kann sagen, dass die Temperatur auf alles einwirkt, was ein Organismus macht“, erklärt Prof. Dr. Markus Pfenninger vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum in Frankfurt.


Die Evolution der Zuckmücke Chironomus riparius beschleunigt sich mit zunehmender Temperatur.

© Senckenberg/Pfenninger


Belegt die „Evolutionäre Geschwindigkeitshypothese“: die Zuckmücke Chironomus riparius

© Senckenberg/Pfenninger

Auch bezüglich der Artenvielfalt scheint eine Temperaturabhängigkeit zu bestehen. Pfenninger hierzu: „Von den Polen zum Äquator nimmt die Artenanzahl zu – dieses globale Biodiversitätsmuster konnten wir aber bisher nicht befriedigend begründen.“

Einen Erklärungsansatz bietet die „Evolutionäre Geschwindigkeitshypothese“, deren zentrale Idee es ist, dass höhere Temperaturen physiologische Prozesse beschleunigen und so zu einer verkürzten Generationszeit und einer erhöhten Mutationsrate führen. „Beides sollte zur Konsequenz haben, dass sämtliche evolutionären Prozesse in warmen Gegenden schneller ablaufen und somit neue Arten dort mit höherer Rate entstehen“, erläutert Doktorandin Ann-Marie Oppold, Erstautorin der Studie.

Die Frankfurter Molekularökologen konnten nun erstmals mit einem internationalen Team einen Beleg für diese Hypothese erbringen. Die Wissenschaftler untersuchten hierfür Populationen der Zuckmücke Chironomus riparius entlang eines klimatischen Gradienten von Norddeutschland nach Südspanien.

Dabei fanden sie heraus, dass die etwa 8 Millimeter großen, gelblich-weißen Insekten in den warmen Regionen bis zu drei Generationen mehr produzieren. „Wir haben hierfür tausende Larven der Zuckmücken untersucht und geschaut, wie sie sich unter verschiedenen Temperaturen entwickeln“, ergänzt Oppold.

Darüber hinaus hat die Analyse von genetischen Markern gezeigt, dass sich die Populationen in den wärmeren Gegenden Europas genetisch stärker voneinander unterscheiden und die Mutationsrate höher ist, als bei ihren Verwandten im Norden. „Nach Ausschluss aller anderen möglichen Ursachen bleibt hierfür lediglich die unterschiedliche Evolutionsgeschwindigkeit als Grund übrig“, fügt Pfenninger hinzu.

Sowohl die Experimente, als auch die genetischen Untersuchungen bestätigen demnach die „Evolutionäre Geschwindigkeitshypothese“ als Erklärung für die ungleiche Verteilung der Biodiversität auf der Erde. „Wir können außerdem davon ausgehen, dass die Evolution in Folge der globalen Klimaerwärmung beschleunigt wird – und das sowohl in kalten, als auch warmen Regionen“, schließt Pfenninger.

Kontakt
Prof. Dr. Markus Pfenninger
Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum
Tel. 069 7542 1841
Markus.pfenninger@senckenberg.de

Judith Jördens
Pressestelle
Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung
Tel. 069- 7542 1434
pressestelle@senckenberg.de

Publikation
Ann-Marie Oppold, João Pedrosa, Miklós Bálint, João B. Diogo, Julia Ilkova, João Pestana, Markus Pfenninger (2016) Support for the evolutionary speed hypothesis from intraspecific population genetic data in the non-biting midge Chironomus riparius. Proceedings of the Royal Society of London, Series B, accepted pending minor revisions.


Die Natur mit ihrer unendlichen Vielfalt an Lebensformen zu erforschen und zu verstehen, um sie als Lebensgrundlage für zukünftige Generationen erhalten und nachhaltig nutzen zu können - dafür arbeitet die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung seit nunmehr fast 200 Jahren. Diese integrative „Geobiodiversitätsforschung“ sowie die Vermittlung von Forschung und Wissenschaft sind die Aufgaben Senckenbergs. Drei Naturmuseen in Frankfurt, Görlitz und Dresden zeigen die Vielfalt des Lebens und die Entwicklung der Erde über Jahrmillionen. Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung ist ein Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Das Senckenberg Naturmuseum in Frankfurt am Main wird von der Stadt Frankfurt am Main sowie vielen weiteren Partnern gefördert. Mehr Informationen unter www.senckenberg.de

2016 ist Leibniz-Jahr. Anlässlich des 370. Geburtstags und des 300. Todestags des Universalgelehrten Gottfried Wilhelm Leibniz (*1.7.1646 in Leipzig, † 14.11.1716 in Hannover) veranstaltet die Leibniz-Gemeinschaft ein großes Themenjahr. Unter dem Titel „die beste der möglichen Welten“ – einem Leibniz-Zitat – rückt sie die Vielfalt und die Aktualität der Themen in den Blick, denen sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der bundesweit 88 Leibniz-Einrichtungen widmen. www.bestewelten.de

Judith Jördens | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht JUMP-1 – ein magnetisches Polymer aus Jena
28.06.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Immunabwehr: Wie Proteine Membranbläschen zusammenbringen
28.06.2017 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Umfangreiche Fördermaßnahmen für Forschung an Chromatin, Nebenniere und Krebstherapie

28.06.2017 | Förderungen Preise

Immunabwehr: Wie Proteine Membranbläschen zusammenbringen

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das Auto lernt vorauszudenken

28.06.2017 | Maschinenbau