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 Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics