Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Timing in the Animal Realm

03.12.2012
To do the right thing in the right place at the right time: How animals accomplish this to ensure their survival is being studied at the University of Würzburg – at a new Collaborative Research Center funded by the German Research Foundation with about seven million euros.
Fruit flies always emerge from the pupal stage early in the morning when there is high humidity. In the middle of the day, their tender wings would be at too much risk of drying out before having properly hardened. An inner clock helps them not to miss the right time of emergence.

Many flowers are not opened all day long. In order to provide themselves reliably with pollen and nectar, honey bees are able to remember up to nine times of the day so that they can virtually execute a flower visiting plan. In the afternoon, for instance, they make a beeline for flowers that are only opened in the afternoon.

Desert ants make many turns in various directions when foraging for food. When they have found a food item, however, they return to the nest in the most direct way so as to get out of the life-threatening heat as fast as possible. Without satellite navigation, they are able to "calculate" the shortest route home, just using the sun as a compass.

Timing: a largely unexplored field

These examples show: Timing is everything – not only in the everyday life of humans. All organisms follow certain time schedules. This protects them from heat, cold and other unfavorable environmental conditions, ensures access to food and generally promotes their survival. In order to keep to the schedules, animals have developed various mechanisms, some of which are little known to science. These include internal clocks as well as impressive learning and memory capabilities.

Timing in the animal realm: This largely unexplored field is now being studied by researchers of the University of Würzburg at a newly established Collaborative Research Center. They are going to analyze several timing mechanisms in solitary and social insects – at the level of nervous systems, sensory and nerve cells as well as molecules. They are also examining the relevance of the timing mechanisms in terms of development, reproduction, social behavior and adaptation to the environment. The results will enable the researchers to draw conclusions about other animals and humans as well. This is because the internal clocks haven't changed much in the course of evolution.

Looking at complex biological communities

In order to determine how timing works in animals, the Würzburg biologists also examine complex biological communities in outdoor environments, such as the system "fungus – plant – aphid – ladybug": When aphids suck at certain grasses, the plants defend themselves by mixing bitter-tasting substances into their sap. The bitter substances come from a fungus that lives in symbiosis with the grasses.

Now, the aphid colony needs good timing: At which point does the sap become so unpalatable that switching to another host is worth the trouble? Incidentally, switching hosts is not that simple, requiring the ability to fly. However, the aphids solve the problem in an elegant way: When the sap of the grass becomes too bitter, they simply produce offspring endowed with wings. How does this happen? And how do the aphids react when – as a new threat in addition to the problem with the bitter sap – ladybugs, which are known to snack on the occasional louse, enter the game? This project will also be undertaken by the Würzburg scientists at the new Collaborative Research Center.

Information on the Collaborative Research Center

The studies are funded by the German Research Foundation (DFG). Over the coming four years, the foundation is going to invest about seven million euros in the Würzburg Collaborative Research Center "Insect timing: mechanisms, plasticity and interactions", which will be launched on 1 January 2013. About 70 persons participate in the program; Professor Charlotte Förster is the spokesperson. She is the chair of the Department for Neurobiology and Genetics at the Biocenter of the University of Würzburg.

Collaborative Research Centers are considered flagship projects certifying the excellent research quality of the respective universities. They are subject to a strict review procedure before being approved by the DFG; there is a fierce competition for the funds. Collaborative Research Centers are granted for an initial funding period of four years. After reviewing them anew, the DFG can extend this period by another four years with a maximum funding duration of twelve years.

Departments involved

The new Collaborative Research Center primarily concerns scientists at the Biocenter of the University of Würzburg, including the Departments of Neurobiology and Genetics, Zoology II (Behavioral Physiology and Sociobiology), Zoology III (Animal Ecology and Tropical Biology), Botany I (Molecular Plant Physiology and Biophysics) and the Departments of Biochemistry and Pharmaceutical Biology.

The Department of Physiology, the Rudolf Virchow Center for Experimental Biomedicine, the Institute for Medical Radiation and Cell Research and the Brain Research Institute of the University of Zurich are also involved.
Profiles of the participating researchers (pdf)

Contact person

Prof. Dr. Charlotte Förster, Biocenter at the University of Würzburg, T +49 (0)931 31-88823, charlotte.foerster@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | Uni Würzburg
Further information:
http://www.uni-wuerzburg.de

More articles from Life Sciences:

nachricht The birth of a new protein
20.10.2017 | University of Arizona

nachricht Building New Moss Factories
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

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

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz