Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Taufliegen: Licht verlängert das Mittags-Tief

12.09.2016

Taufliegen sind vor allem morgens und am späten Nachmittag aktiv. An langen Sommertagen verlängert sich ihr Mittags-Tief. Warum, konnten nun Forscher der Universität Würzburg zeigen. Eine wichtige Rolle spielt demnach ein winziges Augenpaar, das erst 1989 entdeckt wurde – ebenfalls in Würzburg.

Im Jahr 1989 berichteten die Würzburger Biologen Alois Hofbauer und Erich Buchner in der Zeitschrift „Naturwissenschaften“ über einen unerwarteten Fund: Bei der Taufliege Drosophila hatten sie ein bislang unbekanntes Augenpaar entdeckt.


An dem Kopf der Taufliege sind die großen Facettenaugen links und rechts gut zu erkennen. Die vierzelligen Hofbauer-Buchner-Äuglein (gelb; in der Skizze ist nur eins zu sehen) liegen an der Basis der

Foto: AG Helfrich-Förster

Die Taufliege galt damals bereits als wichtiger Modellorganismus für Zoologen und Genetiker; Heerscharen von Wissenschaftlern interessierten sich für das Insekt. Dass ihnen die Zusatzaugen entgangen waren, ist dennoch nicht weiter verwunderlich: Diese sind mikroskopisch klein; jedes von ihnen besteht aus gerade einmal vier Sinneszellen.

Ungeachtet ihrer Größe scheinen die Hofbauer-Buchner-Äuglein jedoch eine wichtige Rolle im Leben der Taufliege zu spielen. Das zeigt eine Studie, die Wissenschaftler der Universität Würzburg zusammen mit Kollegen der University of Michigan und der University of Bristol durchgeführt haben.

Taufliegen sind vor allem morgens und am späten Nachmittag aktiv; in der heißesten Phase des Tages ruhen sie dagegen. Die winzigen Sinnesorgane beeinflussen augenscheinlich, wann diese Mittagsruhe endet. „An langen Sommertagen verzögern sie den Beginn der Nachmittags-Aktivitätsphase“, erklärt Professor Charlotte Helfrich-Förster vom Biozentrum der Universität Würzburg.

Guter Draht ins Fliegen-Hirn

Die Wissenschaftlerin beschäftigt sich seit Jahren mit den inneren Uhren der Taufliege. In der aktuellen Studie hat ihre Arbeitsgruppe erstmals zeigen können, dass die Hofbauer-Buchner-Äuglein mit einem Taktgeber-Netzwerk im Fliegen-Hirn verdrahtet sind: Aus den Äuglein führen Nervenfasern direkt zu zwei Gruppen von Uhren-Neuronen. Eine davon ist für die Morgen-Aktivität zuständig, die andere beeinflusst die Abend-Aktivität.

„Bei Tagesanbruch fällt Licht auf die Äuglein“, erläutert Helfrich-Förster. „Dieser Lichteinfall führt zur Ausschüttung der Neurotransmitter Histamin und Acetylcholin. Wir vermuten, dass das Acetylcholin die Neuronen aktiviert, die für die Morgenaktivität zuständig sind. Das Histamin scheint gleichzeitig auf indirektem Weg die innere Uhr für die Abend-Aktivität zu hemmen. Auf diese Weise verlängert sich die Ruhephase der Fliegen.“ Die Hofbauer-Buchner-Äuglein sind demnach Teil eines komplexen Netzwerks, das die Aktivität der Taufliegen steuert.

Säugetier-Uhren ähneln Fliegen-Uhren

Die Ergebnisse sind auch deshalb interessant, weil sich die inneren Uhren der Tiere im Laufe der Evolution vergleichsweise wenig verändert haben. „Mäuse zum Beispiel haben in ihrem Gehirn ein sehr ähnliches neuronales Uhren-Netzwerk wie Taufliegen“, betont Helfrich-Förster. „Wir können also aus Drosophila weit reichende Erkenntnisse über die inneren Uhren von Säugetieren gewinnen – vermutlich auch die des Menschen.“

Matthias Schlichting, Pamela Menegazzi, Katharine R. Lelito, Zepeng Yao, Edgar Buhl, Elena Dalla Benetta, Andrew Bahle, Jennifer Denike, James John Hodge, Charlotte Helfrich-Förster, Orie Thomas Shafer: A Neural Network Underlying Circadian Entrainment and Photoperiodic Adjustment of Sleep and Activity in Drosophila; The Journal of Neuroscience, 36(35):9084–9096; DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0992-16.2016

Kontakt

Prof. Dr. Charlotte Helfrich-Förster, Biozentrum der Universität Würzburg, Leiterin des Lehrstuhls für Neurobiologie und Genetik, T: (0931) 31-88823, E-Mail: charlotte.foerster@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch | Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen
20.07.2018 | Universitätsklinikum Heidelberg

nachricht Erwiesen: Mücken können tropisches Chikungunya-Virus auch bei niedrigen Temperaturen verbreiten
20.07.2018 | Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin

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: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

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