Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Taufliegen: Licht verlängert das Mittags-Tief

12.09.2016

Taufliegen sind vor allem morgens und am späten Nachmittag aktiv. An langen Sommertagen verlängert sich ihr Mittags-Tief. Warum, konnten nun Forscher der Universität Würzburg zeigen. Eine wichtige Rolle spielt demnach ein winziges Augenpaar, das erst 1989 entdeckt wurde – ebenfalls in Würzburg.

Im Jahr 1989 berichteten die Würzburger Biologen Alois Hofbauer und Erich Buchner in der Zeitschrift „Naturwissenschaften“ über einen unerwarteten Fund: Bei der Taufliege Drosophila hatten sie ein bislang unbekanntes Augenpaar entdeckt.


An dem Kopf der Taufliege sind die großen Facettenaugen links und rechts gut zu erkennen. Die vierzelligen Hofbauer-Buchner-Äuglein (gelb; in der Skizze ist nur eins zu sehen) liegen an der Basis der

Foto: AG Helfrich-Förster

Die Taufliege galt damals bereits als wichtiger Modellorganismus für Zoologen und Genetiker; Heerscharen von Wissenschaftlern interessierten sich für das Insekt. Dass ihnen die Zusatzaugen entgangen waren, ist dennoch nicht weiter verwunderlich: Diese sind mikroskopisch klein; jedes von ihnen besteht aus gerade einmal vier Sinneszellen.

Ungeachtet ihrer Größe scheinen die Hofbauer-Buchner-Äuglein jedoch eine wichtige Rolle im Leben der Taufliege zu spielen. Das zeigt eine Studie, die Wissenschaftler der Universität Würzburg zusammen mit Kollegen der University of Michigan und der University of Bristol durchgeführt haben.

Taufliegen sind vor allem morgens und am späten Nachmittag aktiv; in der heißesten Phase des Tages ruhen sie dagegen. Die winzigen Sinnesorgane beeinflussen augenscheinlich, wann diese Mittagsruhe endet. „An langen Sommertagen verzögern sie den Beginn der Nachmittags-Aktivitätsphase“, erklärt Professor Charlotte Helfrich-Förster vom Biozentrum der Universität Würzburg.

Guter Draht ins Fliegen-Hirn

Die Wissenschaftlerin beschäftigt sich seit Jahren mit den inneren Uhren der Taufliege. In der aktuellen Studie hat ihre Arbeitsgruppe erstmals zeigen können, dass die Hofbauer-Buchner-Äuglein mit einem Taktgeber-Netzwerk im Fliegen-Hirn verdrahtet sind: Aus den Äuglein führen Nervenfasern direkt zu zwei Gruppen von Uhren-Neuronen. Eine davon ist für die Morgen-Aktivität zuständig, die andere beeinflusst die Abend-Aktivität.

„Bei Tagesanbruch fällt Licht auf die Äuglein“, erläutert Helfrich-Förster. „Dieser Lichteinfall führt zur Ausschüttung der Neurotransmitter Histamin und Acetylcholin. Wir vermuten, dass das Acetylcholin die Neuronen aktiviert, die für die Morgenaktivität zuständig sind. Das Histamin scheint gleichzeitig auf indirektem Weg die innere Uhr für die Abend-Aktivität zu hemmen. Auf diese Weise verlängert sich die Ruhephase der Fliegen.“ Die Hofbauer-Buchner-Äuglein sind demnach Teil eines komplexen Netzwerks, das die Aktivität der Taufliegen steuert.

Säugetier-Uhren ähneln Fliegen-Uhren

Die Ergebnisse sind auch deshalb interessant, weil sich die inneren Uhren der Tiere im Laufe der Evolution vergleichsweise wenig verändert haben. „Mäuse zum Beispiel haben in ihrem Gehirn ein sehr ähnliches neuronales Uhren-Netzwerk wie Taufliegen“, betont Helfrich-Förster. „Wir können also aus Drosophila weit reichende Erkenntnisse über die inneren Uhren von Säugetieren gewinnen – vermutlich auch die des Menschen.“

Matthias Schlichting, Pamela Menegazzi, Katharine R. Lelito, Zepeng Yao, Edgar Buhl, Elena Dalla Benetta, Andrew Bahle, Jennifer Denike, James John Hodge, Charlotte Helfrich-Förster, Orie Thomas Shafer: A Neural Network Underlying Circadian Entrainment and Photoperiodic Adjustment of Sleep and Activity in Drosophila; The Journal of Neuroscience, 36(35):9084–9096; DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0992-16.2016

Kontakt

Prof. Dr. Charlotte Helfrich-Förster, Biozentrum der Universität Würzburg, Leiterin des Lehrstuhls für Neurobiologie und Genetik, T: (0931) 31-88823, E-Mail: charlotte.foerster@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch | Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie
22.02.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Erster Atemzug prägt Immunsystem nachhaltig
22.02.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

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: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften