Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nur manche mögen’s heiß

31.03.2010
Wie Vögel unterschiedlicher Populationen in ihrer natürlichen Umgebung auf Infektionen reagieren

Das Immunsystem ist das wichtigste System, durch das sich ein Organismus gegen Krankheitserregerverteidigen kann. Alle Organismen besitzen ein Immunsystem, aber bislang war ungeklärt, warum sich Arten und auch Populationen einer Art in ihrer Immunreaktionen stark unterscheiden. Bisher war es nicht möglich, dies bei frei lebenden Tieren zu untersuchen. Mittels neuer Radiotelemetrie-Technologie konnten nun Forscher der Princeton Universität und des Max-Planck-Instituts für Ornithologie in Radolfzell erstmals Fieber bei einer frei lebenden Wirbeltierart untersuchen - der nordamerikanischen Singammer "Melospiza melodia". (Functional Ecology, 31. März 2010)


Nordamerikanische Singammer mit Temperatur messendem Sender. Bild: Kamiel Spoelstra

Für jeden, der an einer Erkältung oder Grippe leidet, ist das auftretende Fieber eine lästige, aber wichtige Begleiterscheinung der Immunreaktion des Körpers bei der Bekämpfung von Krankheitserregern. Studien im Labor, in denen man Immunantworten bei Tieren sehr detailliert beobachten kann, haben gezeigt, dass diese große Unterschiede aufweisen können. Warum verteidigt nicht jeder Organismus seinen Körper auf maximale Weise?

Neue immunökologische Theorien vermuten, dass Immunreaktionen "kostspielig" sind, sie konkurrieren mit anderen Energie raubenden Vorgängen wie Partnerwahl, Territorialverhalten und Fortpflanzung. Doch jedes Individuum verfügt nur über begrenzte Ressourcen und muss so Kompromisse, so genannte Trade-offs, eingehen. Dies könnte erklären, warum verschieden Arten mit unterschiedlichen Lebensbedingungen auch Variationen in der Immunantwort zeigen.

Laboruntersuchungen können natürliche Bedingungen nur sehr unvollständig simulieren. In Gefangenschaft haben die Tiere unlimitierten Zugang zu Futter, angenehme Raumtemperaturen und keine Raubfeinde. Diese Annehmlichkeiten können dazu führen, dass sie keine oder andere Kompromisse in der Verteilung ihrer internen Energiereserven eingehen müssen.

Nun ist es Jim Adelman, Doktorand der Princeton University, und den Mitarbeitern um Michaela Hau und Martin Wikelski am Max-Planck-Institut für Ornithologie in Radolfzell gelungen, Fieber und krankheitsbedingte Verhaltensänderungen in verschieden Populationen einer frei lebenden nordamerikanischen Vogelart, den Singammern ("Melospiza melodia"), zu messen. Dazu wurden Individuen von Ammern in Südkalifornien und im nördlichen Staat Washington gefangen. Um die Immunantwort in einer standartisierten Art zu stimulieren, erhielten beide Gruppen eine kleine Dosis von bakteriellen Zellwänden, die für einen begrenzten Zeitraum von etwa einem Tag eine fiebrige Reaktion hervorruft. Eine Kontrollgruppe blieb unbehandelt. Nach der Injektion wurde den Vögeln ein kleiner etwa 2,5 Gramm schwerer Sender auf der Rückenhaut angebracht, der sowohl die Temperatur als auch die Aktivität des Vogels für über 20 Stunden übermittelte.

Interessanterweise zeigten die "geimpften" Ammern am Tag kaum erhöhte Körpertemperaturen. In der Nacht jedoch, wenn Vögel ihrem natürlichen Biorhythmus folgend ihre Körpertemperatur um drei bis vier Grad senken und ihren Stoffwechsel verringern, zeigten sich deutliche Unterschiede zwischen den beiden Populationen: Kalifornische Ammern wiesen durchgehend eine um mehr als zwei Grad Celsius höhere Körpertemperatur auf als die Tiere der unbehandelten Kontrollgruppe dieser Population. Dagegen war die Temperatur der Vögel der nördlicheren Population höchstens um 1 Grad Celsius erhöht, und dies auch nur während der ersten Nachthälfte.

Die Singammern aus Washington haben eine nur sehr kurze Brutsaison von ca. 100 Tagen: Sie müssen deshalb vermutlich alle Ressourcen in die Fortpflanzung investieren. Energie und Zeit in die Immunantwort zu investieren, könnte den Bruterfolg verringern. Dagegen haben die Ammern im sonnigen Kalifornien mehr Kompensationsmöglichkeiten durch eine längere Brutzeit von 150 Tagen und können damit der Immunreaktion Vorrang geben.

"Die Ergebnisse beweisen uns, dass begrenzte Ressourcen des Organismus und Bedingungen der Umwelt eine große Rolle spielen für die Stärke der Immunantwort und damit der Fähigkeit, sich gegen Infektionskrankheiten zu wehren", sagt Jim Adelman "Wir konnten ebenfalls mit dieser Untersuchung zeigen, dass Populationen der gleichen Art im Freiland unterschiedliche Immunreaktionen aufweisen." Die Studie bedeutet außerdem einen Schritt vorwärts in den Möglichkeiten der Wissenschaftler, Prozesse und Auswirkungen der Immunsysteme mit Hilfe der Radiotelemetrie unter natürlichen Umweltbedingungen zu untersuchen.

Originalveröffentlichung:

James S. Adelman, Sergio Córdoba-Córdoba, Kamiel Spoelstra, Martin Wikelski, Michaela Hau
Radiotelemetry reveals variation in fever and sickness behaviours with latitude in a free-living passerine

Functional Ecology, veröffentlicht am 31.03.2010 (DOI: 10.111/j.1365-2435.2010.01702.x)

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Michaela Hau
Max-Planck-Institut für Ornithologie, Radolfzell
Tel.: +49 (0)7732 / 1501-13
E-Mail: mhau@orn.mpg.de
Leonore Apitz, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Ornithologie, Radolfzell
Tel.: +49 (0)7732 / 1501-74
E-Mail: apitz@orn.mpg.de

Barbara Abrell | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress
23.02.2018 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren
23.02.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics