Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Überleben in der Eiszeit - Stuttgarter Zoologen testen Bärtierchen auf Kältetoleranz

04.03.2009
Bärtierchen können in ausgetrocknetem Zustand die widrigsten Umweltbedingungen überstehen und haben auch schon die extremen Verhältnisse im Weltraum relativ unbeschadet überlebt.

Jetzt haben der Zoologe Dr. Ralph Schill und seine Mitarbeiter am Biologischen Institut der Uni Stuttgart zusammen mit einem Kollegen von der British Antarctic Survey (BAS) in Cambridge die hartgesottenen Winzlinge auf eisige Temperaturen gekühlt.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass Bärtierchen überhaupt erst bei minus 20 Grad gefrieren - und auch dann schaden die Eiskristalle ihren Körperzellen nicht. Für spätere Anwendungen beispielsweise in Biobanken sind die Erkenntnisse ein großer Schritt nach vorne. Sie wurden in der aktuellen Ausgabe in der renommierten Fachzeitschrift "Journal of Experimental Biology" veröffentlicht.*)

Die ersten warmen Sonnenstrahlen des Frühlings lassen die Natur wieder erwachen. Doch nicht alle Tiere haben die Eiseskälte der letzen Monate überlebt. Denn das Gefrieren von Zellen führt meist zu einer massiven Schädigung der Zellmembrane und Proteine. Viele Tiere können den Gefrierpunkt durch eine Einlagerung von Gefrierschutzsubstanzen hinauszögern, sterben aber dann, wenn die Temperaturen weiter fallen und gebildete Eiskristalle die Körperzellen zerstören.

Nicht so die kleinen Bärtierchen: Sie besitzen die bemerkenswerte Fähigkeit, eisige Temperaturen und damit vollständiges Gefrieren zu überleben. Um dem dahinter stehenden "Trick" auf die Spur zu kommen, testeten die Wissenschaftler erstmals neun Bärtierchenarten aus verschiedenen Klimaregionen auf ihre Kältetoleranz. Hierzu wurden sie unter kontrollierten Bedingungen schrittweise auf -30 Grad Celsius abgekühlt und nach einer Weile wieder langsam auf Raumtemperatur gebracht. Es zeigte sich, dass bei sehr langsamen und sehr schnellen Abkühlungsraten die meisten Tiere überleben.

Dies scheint daran zu liegen, dass sich die Tiere bei sehr langsamen Abkühlungsraten auf die heran nahenden Minustemperaturen und eine mögliche Eisbildung einstellen können. Bei schnellen Abkühlungsraten dagegen entstehen meist nur kleine Eiskristalle, so dass die hohe Überlebenschance hauptsächlich auf einem physikalischen Effekt beruht. Fast alle untersuchten Bärtierchenarten gefrieren erst bei Temperaturen um -20 Grad und tolerieren die Eiskristallbildung im Körper. Dabei spielte es keine Rolle, ob die Bärtierchen aus den tropischen Regionen Afrikas, den gemäßigten Zonen Europas oder aus Alaska stammen.

Wie Bärtierchen in der Lage sind, die kleine Eiszeit unbeschadet zu überstehen, ist bislang unklar und soll in weiteren Studien herausgefunden werden. Schill und seine Projektpartner arbeiten im Rahmen des BMBF-Programms "Biotechnologie - Chancen nutzen und gestalten" seit über zwei Jahren daran, die Überlebensmechanismen der Bärtierchen besser zu verstehen. Ihr Ziel ist es, neue Methoden zu entwickeln, mit denen dann später einmal Zellen im biomedizinischen und Lebensmittelbereich, aber auch ganze Organismen zur Erhaltung der Biodiversität besser eingefroren und konserviert werden können.

*) Steffen Hengherr, Roger Worland, Andy Reuner, Franz Brümmer, and Ralph O. Schill: "Freeze tolerance, supercooling points and ice formation: comparative studies on the subzero temperature survival of limno-terrestrial tardigrades", Journal of Experimental Biology 2009; 212 802-807

http://jeb.biologists.org/cgi/content/abstract/212/6/802?etoc

Weitere Informationen bei Dr. Ralph O. Schill, Universität Stuttgart, Biologisches Institut, Zoologie, Tel. 0172/73 04 726, e-mail ralph.schill@bio.uni-stuttgart.de, http://www.funcrypta.de

Ursula Zitzler | idw
Weitere Informationen:
http://www.funcrypta.de
http://jeb.biologists.org/cgi/content/abstract/212/6/802?etoc
http://www.uni-stuttgart.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden neue Ansätze gegen Wirkstoffresistenzen in der Tumortherapie
15.12.2017 | Universität Leipzig

nachricht Moos verdoppelte mehrmals sein Genom
15.12.2017 | Philipps-Universität Marburg

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: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik