Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nur manche mögen’s heiß

31.03.2010
Wie Vögel unterschiedlicher Populationen in ihrer natürlichen Umgebung auf Infektionen reagieren

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)


Nordamerikanische Singammer mit Temperatur messendem Sender. Bild: Kamiel Spoelstra

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

Barbara Abrell | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht „Science“-Artikel: Bruchstelle verlangsamt Blutzucker-Stoffwechsel
04.08.2020 | Philipps-Universität Marburg

nachricht Saatguttresor Global Seed Vault startet 100-jähriges Langzeitexperiment mit IPK-Proben
04.08.2020 | Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung

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: Lastenfahrräder: Leichtbaupotenziale erkennen und nutzen

Lastenräder sind »hipp« und ein Symbol für klimafreundliche Mobilität, tagtäglich begegnen wir ihnen. Straßen und Radwege müssen an diese neue Fahrzeugkategorie angepasst werden. Aber nicht nur die Infrastruktur kann optimiert werden, Lastenräder selbst bieten noch reichlich Potenzial. Im neu gestarteten Projekt »LastenLeichtBauFahrrad« (L-LBF) suchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zusätzliche Leichtbaupotenziale dieser urbanen Vehikel. Über die Fortschritte des Projekts informiert eine eigene Webseite unter www.lbf.fraunhofer.de/L-LBF 

Form und Design von Lastenfahrrädern variieren von schnittig schick bis kastig oder tonnig. Sie stellen das neue Statussymbol der »mittleren Generation« dar....

Im Focus: AI & single-cell genomics

New software predicts cell fate

Traditional single-cell sequencing methods help to reveal insights about cellular differences and functions - but they do this with static snapshots only...

Im Focus: Künstliche Intelligenz & Einzelzellgenomik: Neue Software sagt das Schicksal einer Zelle vorher

Die Erforschung der Zelldynamik ermöglicht einen tieferen Einblick in die Entstehung und Entwicklung von Zellen sowie ein besseres Verständnis von Krankheitsverläufen. Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München und der Technischen Universität München (TUM) haben „scVelo“ entwickelt – eine auf maschinellem Lernen basierende Methode und Open-Source-Software, welche die Dynamik der Genaktivität in einzelnen Zellen prognostizieren kann. Damit können die Forscher den künftigen Zustand einzelner Zellen vorhersagen.

Herkömmliche Verfahren für die Einzelzellsequenzierung erlauben es, Erkenntnisse über Unterschiede und Funktionen auf zellulärer Ebene zu gewinnen - allerdings...

Im Focus: Perseiden: Die Sternschnuppen-Sommernächte im August

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg -In diesem Jahr wird der Sternschnuppenstrom der Perseiden am Vormittag des 12. August seinen Höhepunkt erreichen. In den Nächten vom 11. auf den 12. und vom 12. auf den 13. August geht der Mond nach Mitternacht auf, so dass die späten Abendstunden nicht vom Mondlicht aufgehellt werden - ideal um nach den Perseiden Ausschau zu halten. Man blickt dazu in Richtung Osten, wo das Sternbild Perseus aufgeht, nach dem diese Sternschnuppen benannt wurden.

Der Hochsommer ist die Zeit der Sternschnuppen: Schon ab Mitte bis Ende Juli tauchen die ersten Sternschnuppen der Perseiden am Himmel auf, die aus dem dem...

Im Focus: Mit dem Lego-Prinzip gegen das Virus

HZDR-Wissenschaftler*innen erhalten millionenschwere Förderung für Corona-Forschung

Um die Corona-Pandemie zu bewältigen, stattet der Freistaat Sachsen ein Forschungsteam um Prof. Michael Bachmann vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

Städte als zukünftige Orte der Nahrungsmittelproduktion?

29.07.2020 | Veranstaltungen

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

„Science“-Artikel: Bruchstelle verlangsamt Blutzucker-Stoffwechsel

04.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Fraunhofer IPT und Partner setzen Standards für Augmented-Reality-Anwendungen in der Produktion

04.08.2020 | Informationstechnologie

Saatguttresor Global Seed Vault startet 100-jähriges Langzeitexperiment mit IPK-Proben

04.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

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