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 Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie