Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Timing im Tierreich

27.11.2012
Zur richtigen Zeit am richtigen Ort das Richtige tun: Wie Tiere das schaffen und damit ihr Überleben sichern, wird an der Uni Würzburg untersucht – in einem neuen Sonderforschungsbereich, den die Deutsche Forschungsgemeinschaft mit rund sieben Millionen Euro fördert.
Taufliegen schlüpfen immer am frühen Morgen, wenn die Luftfeuchtigkeit hoch ist. Mittags wäre die Gefahr zu groß, dass ihre zarten Flügel vertrocknen, bevor sie richtig ausgehärtet sind. Eine Innere Uhr hilft ihnen, die richtige Schlüpfzeit nicht zu verpassen.

Viele Blüten sind nicht den ganzen Tag lang geöffnet. Um zuverlässig an Pollen und Nektar zu kommen, können sich Honigbienen darum bis zu neun Tageszeiten merken und regelrecht einen Blüten-Besuchsplan abarbeiten. Nachmittags zum Beispiel fliegen sie zielstrebig zu Blüten, die nur nachmittags geöffnet sind.

Wüstenameisen laufen auf der Suche nach Futter verschlungene Wege. Haben sie etwas gefunden, kehren sie auf direktem Weg ins Nest zurück – um so schnell wie möglich aus der lebensgefährlichen Hitze zu kommen. Die kürzeste Laufstrecke zurück nach Hause „berechnen“ sie ganz ohne Navi, nur mit der Sonne als Kompass.

Timing: Ein weitgehend unerforschtes Feld

Diese Beispiele zeigen: Timing ist alles, und zwar nicht nur im Alltag des Menschen. Alle Organismen folgen gewissen Zeitplänen. Das schützt sie vor Hitze, Frost und anderen widrigen Umweltbedingungen, das sichert ihre Ernährung und ihr Überleben. Zum Einhalten ihrer Zeitpläne haben Tiere Mechanismen entwickelt, von denen die Wissenschaft teils nur wenig weiß. Innere Uhren gehören ebenso dazu wie beeindruckende Lern- und Gedächtnisleistungen.

Timing im Tierreich: Dieses weitgehend unerforschte Feld beackern nun Wissenschaftler der Universität Würzburg in einem neuen Sonderforschungsbereich. Bei einzeln und sozial lebenden Insekten wollen sie verschiedene Timing-Mechanismen analysieren – auf der Ebene von Nervensystemen, Sinnes- und Nervenzellen sowie von Molekülen.
Sie untersuchen auch, welche Bedeutung die Timing-Mechanismen für Entwicklung, Fortpflanzung, soziale Lebensweisen und Anpassung an die Umwelt besitzen. Die Erkenntnisse, die die Forscher dabei gewinnen, lassen auch Rückschlüsse auf andere Tiere und den Menschen zu. Denn die Inneren Uhren haben sich in der Evolution nicht stark verändert.

Komplexe Lebensgemeinschaften im Blick

Wie das Timing bei Tieren funktioniert, untersuchen die Würzburger Biologen auch an komplexen Lebensgemeinschaften im Freiland. Zum Beispiel am System Pilz – Pflanze – Blattlaus – Marienkäfer: Wenn Blattläuse an bestimmten Gräsern saugen, wehren sich die Pflanzen, indem sie bitter schmeckende Stoffe in ihren Saft mischen. Die Bitterstoffe stammen aus einem Pilz, der mit den Gräsern in Symbiose lebt.

Nun ist in der Blattlauskolonie gutes Timing gefragt: Ab wann wird der Saft so ungenießbar, dass sich der Aufwand für einen Wechsel auf eine andere Wirtspflanze lohnt? Einfach so umziehen können die Läuse nicht, denn dafür müssen sie fliegen. Sie lösen das Problem elegant: Falls der Grassaft zu bitter wird, erzeugen sie einfach Nachkommen, die Flügel besitzen.
Wie kommt es dazu? Und wie reagieren die Blattläuse, wenn als zusätzliche Bedrohung – neben dem bitteren Saft – Marienkäfer ins Spiel kommen, die gerne mal die eine oder andere Laus fressen? Auch das ist ein Projekt, das die Würzburger im neuen Sonderforschungsbereich bearbeiten werden.

Fakten zum Sonderforschungsbereich

Finanziell gefördert werden die Arbeiten von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG): Sie investiert in den kommenden vier Jahren voraussichtlich rund sieben Millionen Euro in den Würzburger Sonderforschungsbereich „Insect timing: mechanisms, plasticity and interactions“, der seine Arbeit am 1. Januar 2013 aufnimmt. Rund 70 Personen arbeiten mit, Sprecherin ist Charlotte Förster. Die Professorin hat am Biozentrum den Lehrstuhl für Neurobiologie und Genetik inne.

Sonderforschungsbereiche gelten als Aushängeschilder, die Universitäten eine exzellente Forschungsqualität bescheinigen. Die DFG richtet sie nach einem strengen Begutachtungsprozess ein; die Konkurrenz um das Fördergeld ist enorm. Sonderforschungsbereiche werden zunächst für vier Jahre bewilligt. Nach erneuten Begutachtungen kann die DFG sie um jeweils vier Jahre verlängern; die maximale Förderdauer liegt bei zwölf Jahren.

Beteiligte Fachrichtungen

Am neuen Sonderforschungsbereich sind vor allem Wissenschaftler aus dem Biozentrum der Uni Würzburg beteiligt: aus den Lehrstühlen für Neurobiologie und Genetik, Zoologie II (Verhaltensphysiologie und Soziobiologie), Zoologie III (Tierökologie und Tropenbiologie), aus der Botanik I (Molekulare Pflanzenphysiologie und Biophysik), der Biochemie und der Pharmazeutischen Biologie.

Vertreten sind zudem das Physiologische Institut, das Rudolf-Virchow-Zentrum für experimentelle Biomedizin, das Institut für Medizinische Strahlenkunde und Zellforschung sowie das Brain Research Institute der Universität Zürich.
Profile der beteiligten Forscher (pdf)

Kontakt

Prof. Dr. Charlotte Förster,
Biozentrum der Universität Würzburg,
T (0931) 31-88823, charlotte.foerster@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | Uni Würzburg
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse
21.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Wie Pflanzen ihr Gedächtnis vererben
21.08.2017 | Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI)

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: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik