Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Evolution beschleunigt die Ausbreitung invasiver Arten

22.04.2015

Nicht einheimische Tiere und Pflanzen verbreiten sich heute rasch um die ganze Welt. Solche Invasionen fremder Arten vorherzusagen, wird aus ökologischen und ökonomischen Gründen immer wichtiger. Jetzt zeigen Wissenschaftler der Eawag und der Universität Zürich dank einer Kombination von Laborversuchen und Computermodellen, wie schnelle evolutionäre Veränderungen invasiven Arten helfen, sich noch schneller zu verbreiten.

Grenzenlose Mobilität, Globalisierung der Märkte und andere Einflüsse führen dazu, dass immer mehr Tiere, Pflanzen oder auch Krankheitserreger in Länder oder sogar Kontinente gelangen, wo sie nie zuvor gefunden wurden. In ihren neuen Umgebungen können sich die Invasoren oft alarmierend rasch ausbreiten, etwa weil sie keine natürlichen Feinde haben.


Unter dem Mikroskop aufgezeichnete Fortbewegungspfade von Einzellern. Mit fortschreitender Dauer des Experiments wurden die Bewegungen schneller und die zurückgelegten Distanzen grösser.

Eawag


Mit dem Videomikroskop und Computermodellen verfolgen die Wissenschaftler Florian Altermatt (l) und Emanuel Fronhofer einzellige Wimperntierchen in ihrer künstlichen Mini-Welt.

Peter Pen, Eawag

Das Besetzen von Lebensräumen durch nicht einheimische Arten - teils verstärkt durch den Klimawandel – hat ersthafte ökologische und ökonomische Folgen. So gehen mit dem Verschwinden von Arten unter Umständen nicht wiederherstellbare Funktionen verloren, die für die Ökosysteme und die Menschen wichtig sind, zum Beispiel der Schutz vor Parasiten oder der Abbau von Verunreinigungen im Wasser. Es liegt auf der Hand, dass Wissenschaftler, Behörden und Politiker Wege suchen, um solche Invasionen besser vorherzusagen.

Evolution bei Einzellern innert weniger Tage

Doch man weiss erstaunlich wenig über die Mechanismen, welche zur raschen Ausbreitung einer Art führen. Die Forschung tut sich schwer damit, grosse geographische Räume und gleichzeitig lange Zeitspannen zu überwachen. Bisherige Prognosen haben sich oft als falsch herausgestellt.

In der Realität verliefen die Invasionen schneller als von Modellen vorhergesagt. Erst in den letzten Jahren ist klar geworden, dass schnelle Evolutionsvorgänge zu wenig berücksichtigt worden sind. Die verbreitete Annahme, Evolution sei etwas Langsames, ist überholt.

Untersuchungen weisen nach, dass Evolutionsprozesse auch sehr schnell und in wenigen Generationen ablaufen können. Das heisst innert weniger Jahre, Monate oder – im Fall von Einzellern – sogar Tage.

Immer schnelleres Vorankommen

Ein Team von theoretisch und experimentell arbeitenden Biologinnen und Biologen um Emanuel Fronhofer und Florian Altermatt von der Eawag und der Universität Zürich hat jetzt global ablaufende Muster mit einzelligen Wimperntierchen im Labormassstab nachgebildet. Dank miniaturisierter, künstlicher Welten und Computersimulationen ist es den Forschern gelungen, den Verlauf schneller Evolutionsprozesse bei der Ausbreitung dieser Arten in Echtzeit zu verfolgen.

«Offensichtlich hilft die Blitzevolution den Arten, sich noch schneller zu verbreiten», sagt Fronhofer, «mit fortschreitender Dauer des Versuchs schwammen die Wimperntierchen schneller als ihre Vorgängergenerationen.»

Die Zürcher Forscher beobachten damit einen ähnlichen Vorgang, wie ihn Wissenschaftler in Australien bei den Aga-Kröten festgestellt haben: Diese, einst aus Amerika eingeführte giftige Krötenart, verbreitet sich seuchenhaft immer schneller über den ganzen Kontinent. Dabei entwickeln die Exemplare an der Invasionsfront kräftigere Beine, bewegen sich schneller und legen immer längere Wege in gerader Linie zurück.

Die Wissenschaftler hoffen nun, dass ihre Resultate zu verlässlicheren neuen Vorhersagen für die Verbreitung nicht einheimischer Tiere, Pflanzen oder Krankheitserreger führen. Ihre Ergebnisse wurden heute in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Weitere Informationen:

http://www.mediadesk.uzh.ch/articles.html

Beat Müller | Universität Zürich

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Erste "Rote Liste" gefährdeter Lebensräume in Europa
16.01.2017 | Universität Wien

nachricht Kann das "Greening" grüner werden?
11.01.2017 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der erste Blick auf ein einzelnes Protein

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das menschliche Hirn wächst länger und funktionsspezifischer als gedacht

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zur Sicherheit: Rettungsautos unterbrechen Radio

18.01.2017 | Verkehr Logistik