Nur manche mögen’s heiß

Nordamerikanische Singammer mit Temperatur messendem Sender. Bild: Kamiel Spoelstra<br>

Das Immunsystem ist das wichtigste System, durch das sich ein Organismus gegen Krankheitserregerverteidigen kann. Alle Organismen besitzen ein Immunsystem, aber bislang war ungeklärt, warum sich Arten und auch Populationen einer Art in ihrer Immunreaktionen stark unterscheiden. Bisher war es nicht möglich, dies bei frei lebenden Tieren zu untersuchen. Mittels neuer Radiotelemetrie-Technologie konnten nun Forscher der Princeton Universität und des Max-Planck-Instituts für Ornithologie in Radolfzell erstmals Fieber bei einer frei lebenden Wirbeltierart untersuchen – der nordamerikanischen Singammer „Melospiza melodia“. (Functional Ecology, 31. März 2010)

Für jeden, der an einer Erkältung oder Grippe leidet, ist das auftretende Fieber eine lästige, aber wichtige Begleiterscheinung der Immunreaktion des Körpers bei der Bekämpfung von Krankheitserregern. Studien im Labor, in denen man Immunantworten bei Tieren sehr detailliert beobachten kann, haben gezeigt, dass diese große Unterschiede aufweisen können. Warum verteidigt nicht jeder Organismus seinen Körper auf maximale Weise?

Neue immunökologische Theorien vermuten, dass Immunreaktionen „kostspielig“ sind, sie konkurrieren mit anderen Energie raubenden Vorgängen wie Partnerwahl, Territorialverhalten und Fortpflanzung. Doch jedes Individuum verfügt nur über begrenzte Ressourcen und muss so Kompromisse, so genannte Trade-offs, eingehen. Dies könnte erklären, warum verschieden Arten mit unterschiedlichen Lebensbedingungen auch Variationen in der Immunantwort zeigen.

Laboruntersuchungen können natürliche Bedingungen nur sehr unvollständig simulieren. In Gefangenschaft haben die Tiere unlimitierten Zugang zu Futter, angenehme Raumtemperaturen und keine Raubfeinde. Diese Annehmlichkeiten können dazu führen, dass sie keine oder andere Kompromisse in der Verteilung ihrer internen Energiereserven eingehen müssen.

Nun ist es Jim Adelman, Doktorand der Princeton University, und den Mitarbeitern um Michaela Hau und Martin Wikelski am Max-Planck-Institut für Ornithologie in Radolfzell gelungen, Fieber und krankheitsbedingte Verhaltensänderungen in verschieden Populationen einer frei lebenden nordamerikanischen Vogelart, den Singammern („Melospiza melodia“), zu messen. Dazu wurden Individuen von Ammern in Südkalifornien und im nördlichen Staat Washington gefangen. Um die Immunantwort in einer standartisierten Art zu stimulieren, erhielten beide Gruppen eine kleine Dosis von bakteriellen Zellwänden, die für einen begrenzten Zeitraum von etwa einem Tag eine fiebrige Reaktion hervorruft. Eine Kontrollgruppe blieb unbehandelt. Nach der Injektion wurde den Vögeln ein kleiner etwa 2,5 Gramm schwerer Sender auf der Rückenhaut angebracht, der sowohl die Temperatur als auch die Aktivität des Vogels für über 20 Stunden übermittelte.

Interessanterweise zeigten die „geimpften“ Ammern am Tag kaum erhöhte Körpertemperaturen. In der Nacht jedoch, wenn Vögel ihrem natürlichen Biorhythmus folgend ihre Körpertemperatur um drei bis vier Grad senken und ihren Stoffwechsel verringern, zeigten sich deutliche Unterschiede zwischen den beiden Populationen: Kalifornische Ammern wiesen durchgehend eine um mehr als zwei Grad Celsius höhere Körpertemperatur auf als die Tiere der unbehandelten Kontrollgruppe dieser Population. Dagegen war die Temperatur der Vögel der nördlicheren Population höchstens um 1 Grad Celsius erhöht, und dies auch nur während der ersten Nachthälfte.

Die Singammern aus Washington haben eine nur sehr kurze Brutsaison von ca. 100 Tagen: Sie müssen deshalb vermutlich alle Ressourcen in die Fortpflanzung investieren. Energie und Zeit in die Immunantwort zu investieren, könnte den Bruterfolg verringern. Dagegen haben die Ammern im sonnigen Kalifornien mehr Kompensationsmöglichkeiten durch eine längere Brutzeit von 150 Tagen und können damit der Immunreaktion Vorrang geben.

„Die Ergebnisse beweisen uns, dass begrenzte Ressourcen des Organismus und Bedingungen der Umwelt eine große Rolle spielen für die Stärke der Immunantwort und damit der Fähigkeit, sich gegen Infektionskrankheiten zu wehren“, sagt Jim Adelman „Wir konnten ebenfalls mit dieser Untersuchung zeigen, dass Populationen der gleichen Art im Freiland unterschiedliche Immunreaktionen aufweisen.“ Die Studie bedeutet außerdem einen Schritt vorwärts in den Möglichkeiten der Wissenschaftler, Prozesse und Auswirkungen der Immunsysteme mit Hilfe der Radiotelemetrie unter natürlichen Umweltbedingungen zu untersuchen.

Originalveröffentlichung:

James S. Adelman, Sergio Córdoba-Córdoba, Kamiel Spoelstra, Martin Wikelski, Michaela Hau
Radiotelemetry reveals variation in fever and sickness behaviours with latitude in a free-living passerine

Functional Ecology, veröffentlicht am 31.03.2010 (DOI: 10.111/j.1365-2435.2010.01702.x)

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Michaela Hau
Max-Planck-Institut für Ornithologie, Radolfzell
Tel.: +49 (0)7732 / 1501-13
E-Mail: mhau@orn.mpg.de
Leonore Apitz, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Ornithologie, Radolfzell
Tel.: +49 (0)7732 / 1501-74
E-Mail: apitz@orn.mpg.de

Media Contact

Barbara Abrell Max-Planck-Gesellschaft

Weitere Informationen:

http://www.mpg.de

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Oberflächentopografie verlässlicher messen

Die PTB präsentiert einen Leitfaden und en Messnormal für optische Messtechnik auf der Messe Control vom 23. bis 26. April 2024 in Stuttgart. Hügel und Berge, Täler und Schluchten –…

Intelligentes Prüfsystem für technische Gläser

TH Köln optimiert Inspektion von transparenten Glasprodukten wie Linsen. Von Ofenfenstern über Messkolben bis zu Displays für Elektrogeräte: Technisches Glas wird aufgrund seiner Eigenschaften wie Hitze- und Chemikalienbeständigkeit in zahlreichen…

Mit den Wolken fliegen

Forschende untersuchen Rolle von Wolken in der Arktis. Welche Rolle Wolken und vom offenen Ozean kommende warme Luftmassen bei der rasanten Erwärmung der Arktis spielen, steht im Mittelpunkt eines aktuellen…

Partner & Förderer