Vom Wald auf Äcker und Felder: Wildkatzen dehnen ihre Reviere aus

Wildkatzen haben offensichtlich unsere Kulturlandschaften als akzeptablen Lebensraum für sich entdeckt. Ihre ursprünglichen auf dicht bewaldete Landschaften beschränkten Verbreitungsgebiete haben sich so auf landwirtschaftlich genutzte Gebiete erweitert – und ihre Population wächst.

Rotalge Galieria: Das ist alles nur geklaut

Die Rotalge Galdieria: Sie hat ihre außergewöhnlichen Eigenschaften zusammengeklaut. Von Archaebakterien die Hitzeresistenz Von anderen Bakterien die Fähigkeit, Arsen und Quecksilber zu ertragen. Auch ihr Speiseplan ist multi-kulti aufgestellt: entweder rein vegetarisch, nämlich CO2 und Sonnenlicht oder an Fleischtagen Bakterien.

Und das alles durch horizontalen Gentransfer ergaunert - über Artengrenzen hinweg.

Rotalgen an heißen Quellen im Yellowstone-Nationalpark in den USA (Foto: Christine Oesterhelt / Andreas Weber)

Große Hunde sterben früher

Das Gewicht von Hunden variiert je nach Rasse von 2 kg bis 80 kg. Die kleinen Rassen leben im Schnitt 10 bis 14 Jahre, die großen hingegen nur 5 bis 8 Jahre. Das ist wohl der Preis, den große Hunderassen für ihr übermäßig schnelles Wachstum zahlen müssen.

Ein mittelgroßer alternder Hund. Große Hunde sterben jünger als kleine, da sie schneller altern.

Foto: Thomas Köllner

  

Avocado: fett aber gesund

Zwar fetter als alle anderen Obstsorten, aber voll mit Ölsäure. Und die sind gesund. Nicht nur für das Herz. Und noch ein Vorteil: Wie alle nichttierischen Produkte enthält die Avocado kein Cholesterin.

w.r. wagner / pixelio.de

Gentechnik macht Baumwollpflanze tödlich träge

Gentechnisch veränderte Baumwollpflanzen werden faul und bequem. Weil sie ein zusätzliches Gen an Bord haben, das ihren (bislang) größten Fressfeinden, Raupen von Schadschmetterlingen, den Garaus macht, vergessen sie offensichtlich, ihre eigenen Abwehrstrategien zu starten. Was zur Folge hat, dass Blattläuse ihnen jetzt fast ungehindert sn die Wolle gehen können. 80 Prozent der Baumwollfelder sind inzwischen mit gentechnisch veränderter Baumwolle bepflanzt. Schon gibt es Anzeichen, dass auch Wanzen inzwischen leichtes Spiel haben, was China ganz besonders treffen würde.

Dieter Schütz / pixelio.de

Brudermord zum Wohle der Art

Das Cyanobakterium Synechocystis stellt Toxine her, die oftmals zu seinem eigenen Untergang führen. Warum? Weil es für die Erhaltung der Art wichtig ist. Das Gen für das Toxin liegt auf einem Plasmid, einem DNA-Fragment also, das unabhängig von der eigentlichen chromosomalen DNA existiert. Zusätzlich ist auf diesem Plasmid auch die Erbinformation für das entsprechende Antitoxin untergebracht. Anfänglich halten sich deshalb Gift und Gegengift in Schach, bis dann das Toxin zu überwiegen beginnt, weil das Antitoxin schneller seine Wirkung verliert als das Toxin. Jedes Bakterium in der Umgebung dieses Toxins, das bei der Zellteilung das Plasmid verloren hat, geht dabei zugrunde.

Survival of the fittest, also, und kein kopfloser Selbstmord, wie man hätte vermuten können. 

Mit solchen Toxin-Antitoxin-Paaren sind in der Bakterienwelt viele Plasmide "markiert", deren Verlust die Art gefährden würde. Auf dem Plasmid pSYSA von Cyanobakterium Synechocystis, zum Beispiel, sind sieben solcher Giftpaare platziert, denn dieses Plasmid trägt die Erbinformation für das bakterielle Immunsystem, das natürlich bei der Vermehrung nicht verlorengehen darf. Plasmide werden bei der Zellteilung mit dem Cytoplasma auf die beiden Tochterzellen verteilt. Dabei kommt es öfter als bei der Chromosomenteilung vor, dass eine Tochterzelle leer dabei ausgeht.

Eine typische Flüssigkultur des Cyanobakteriums Synechocystis

Fotograf: Stefan Kopfmann

Baumringe schlechte Klimaarchive

  Die Niederschläge der Vergangenheit sind in den Baumringen archiviert. Dies ist wohl nur eingeschränkt der Fall, denn auch Bodenfeuchte und Temperatur haben Einfluss auf die Breite der Ringe. Diese individuellen Einflüsse können nur schwer unterschieden werden.

Foto: Toni Affronti / pixelio.de

Metallionen entscheiden über Enzym-Produkte

  Metallionen können darüber entscheiden, welches Endprodukt ein Enzym bildet. Zumindest gilt das für ein Enzym des Meerrettichblattkäfers, das dort in den Terpenmetabolismus eingreift. In Gegenwart von Magnesium entsteht das Farnesyldiphosphat mit 15 C-Atomen, wohl ein Vorläufer der Juvenilhormone, die die Entwicklung des Insekts lenken. Ist aber Mangan oder Cobalt im Ansatz entsteht das Geranyldiphosphat mit 10 C-Atomen, ein Vorläufer der Wehrsubstanz Chrysomelidial.

Die Arbeit bietet eine zusätzliche Erklärung, wie Organismen Zehntausende von Sekundärmetaboliten (Metabolite, die nur für den Gesamtorganismus nicht aber für die einzelnen Zellen wichtig sind) bilden können - mit einem relativ kleinen Enzym-Werkzeugkasten.

Larven des Meerrettichblattkäfers Phaedon cochleariae

Foto: Sindy Frick / MPI für chemische Ökologie

Wachstumsbedingungen für Tropenbaumarten untersucht

Was brauchen die mehr als 550 Baumarten in tropischen Wäldern, um gut zu gedeihen? Neben sieben weiteren Bodenparametern sind das vor allem Phosphat und ausreichende Feuchtigkeit. Aber nicht überall dort, wo diese beiden wichtigsten Faktoren reichlich vorhanden sind, wachsen auch alle Baumarten, denn jede Baumart bevorzugt eine der vier möglichen Kombinationen der beiden Wachstumsfaktoren.

Gemessen wurde entlang des Panamakanals, einem 76 Kilometer langem Streifen mit ausgesprochen variablen klimatischen und Bodenverhältnissen.

Die auffälligen Cuipo-Bäume überragen mit bis zu 60 Metern Höhe alle anderen Bäume und werfen in der Trockenzeit ihre Blätter ab. Sie sind in manchen Gebieten Zentralamerikas extrem häufig, in anderen kommen sie gar nicht vor. Der Grund dafür ist, wie sich jetzt herausgestellt hat, dass sie Böden mit hohem Phosphorgehalt bevorzugen.

Foto: Christian Ziegler

Der Eichenprozessionsspinner rüstet sich wieder zu seinem jährlichenAngriff

Der Eichenprozessionsspinner ist weiter auf dem Vormarsch. Seine Brennhaare können bei empfindlichen Personen im Extremfall schwere pseudoallergische Reaktionen bis hin zum Schockzustand auslösen, aber auch gesunde Menschen sind betroffen. Trotzdem gibt es vielfältige behördliche Hürden bei der Bekämpfung der Raupe zu nehmen. Obwohl es hochwirksame Biozide gibt, scheint die Abwägung zwischen unterschiedlichen Gefahrenlagen problematisch. Situationsbezogene Bekämpfung wurde jetzt auf einem Statusseminar dargelegt.

Eichen werden auch dieses Jahr wieder von Eichenprozessionsspinner heimgesucht.
Foto: Wolfgang Dirscherl / pixelio.de

Regenerationskünstler Grünlicher Wasserlurch

Der Grünliche Wassermolch ist der Weltmeister unter den Regenerationskünstler. Innerhalb weniger Monate wächst ihm zum Beispiel ein abgetrenntes Bein nach. Da sein Genom etwa zehn Mal größer ist als das menschliche, musste ein anderer Weg beschritten werden, um hinter das Geheimnis dieser Fähigkeit zu kommen: Die Wissenschaftler katalogisierten stattdessen die mRNA. Die mRNA ist die Gesamtheit der Kopien, die von den "aktiven" Teilen des Erbgutes gemacht und in Proteine umgesetzt werden. Immer noch eine gewaltige Anzahl von etwa 120.000 unterschiedlichen mRNA-Ketten kamen da zusammen. Unter diesen fanden sich 826, die für Proteine kodieren, die es nur bei Lurchen gibt, darunter einige, die bislang noch nicht beschrieben waren. Unter diesen neuen Proteinfamilien vermuten die Wissenschaftler jene Kandidaten, die bei der Regeneration von Gliedmaßen synthetisiert werden.

Der Grünliche Wassermolch ist ein Regenerationskünstler, der verletztes Gewebe ganz oder teilweise neu bilden kann.

MPI für Herz- und Lungenforschung

Doch kein Insekt

Kein Insekt: die Überreste eines 360 Millionen Jahre alten Fossils namens Strudiella.

Foto: Universität Göttingen

Das älteste geflügelte Insekt - immerhin 360 Millionen Jahre alt - und genauso lange tot - ist wohl doch kein Insekt. Zu viele Beine, zu wenig Flügel. Es soll wohl eher ein Kleinkrebs sein im Stadium der fortgeschrittenen Verwesung. Behaupten jetzt Göttinger Wissenschaftler.

Perlmutt mithilfe von Bakterien produzieren

Man nehme das Protein Perlucin und kopple es an das Grün-Fluoreszierende-Protein (GFP) und träufle in die wässrige Lösung dieses Komplexes abwechselnd Carbonat-und Kalziumionen. Die Reihenfolge und der pH-Wert entscheiden über die Kristallstruktur der Kalk-Art, die dabei entsteht. Das GFP hat bei diesem Prozess offensichtlich zwei Aufgaben: Zum einen macht es das Perlucin wasserlöslich, zum andern dient es als Abstandshalter zwischen den unterschiedlichen KalkKristall-Schichten.
Nächstes Ziel: mit GFP sämtliche Proteine, die am Entstehungsprozess von Perlmutt beteiligt sind, wasserlöslich machen und in Bakterien biotechnologisch exprimieren.
So könnten zukünftig aus billigem, gelöstem Kalk großtechnisch wertvollere Kalk-Arten produziert werden. Natürlich auch Muschelperlen - technische.

Proteine aus der Haliotis Schnecke bewirken das Wachstum maßgeschneiderter Materialien.

Quelle: Uwe Bellhäuser

Sicherheitsgurte stabilisieren den Chromosomen-Transport bei derZellteilung

Wie teilt sich eine Zelle. Ein neuer Mechanismus wurde jetzt entdeckt, bei dem ein ringförmiger Proteinkomplex zusammengehörende Schwester-Chromatiden zusammenhält wie ein Gürtel. Näheres in den Bildlegenden.

Vor Beginn der Zellteilung (Mitose) wird das Erbmaterial, das in Chromosomen organisiert ist, im Vorgang der Replikation verdoppelt. Die vorher aus nur einem DNA-Faden bestehenden Chromosomen werden dadurch zu sogenannten Zwei-Chromatid-Chromosomen. Die beiden gleichen DNA-Fäden – die sogenannten Schwester-Chromatiden (blau) – werden dank ringförmiger Kohäsin-Komplexe (rot) miteinander verpaart. Beim Eintritt in die Mitose öffnen sich die meisten Kohäsinringe und werden dadurch entfernt. Das wenige verbleibende Kohäsin wird schließlich zerstört, um jedes Chromosom in seine beiden identischen Hälften zu trennen und die Zellteilung abzuschließen.

Grafik: Lehrstuhl für Genetik, Universität Bayreuth

Kohäsin hält die beiden Schwester-Chromatiden eines jeden Chromosoms ringförmig umschlossen. Ein Kohäsinring fungiert dabei wie ein "molekularer Karabiner": Er öffnet sich an unterschiedlichen Stellen, um DNA einzufädeln (d.h. an DNA zu binden) oder herauszulassen.

Grafik: Lehrstuhl für Genetik, Universität Bayreuth

Hier der Artikel mit Markierungen

Mehr zur Forschung über die Zellteilung

Bei der Zellteilung müssen Spannseile gekappt werden.:

Algenteppiche unter dem Eis der Antarktis

Die Eisalge Melosira arctica vermehrt sich an der Unterseite der Eisdecke in der Arktis explosionsartig. Sie macht dort inzwischen 45 Prozent der Primärproduktion aus. Wenn dann das Eis schmilzt, sinken die Algenteppiche zu Boden, wo sie als Klumpen mit einem Durchmesser bis zu einem halben Meter in etwa 4000 Meter Tiefe liegen bleiben und dort vor allem Seegurken und Haarsternen als Nahrung dienen.
Die erste Erkenntnis der neuen Forschungsfahrt des deutschen Forschungsschiffes Polarstern: Auf die globale Erwärmung reagiert das Ökosystem "viel schneller als bisher vermutet."

Originalmeldung:
Pdf mit Markierungen

Mehrere Gruppen knöpfen sich den Lebensraum Meereis bei jeder Eisstation vor: Wasserproben aus den Schmelztümpeln, das Eis selber sowie das Wasser darunter, alles wird nach Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen durchsucht.

(© Mar Fernandez, Alfred-Wegener-Institut

Hautpilz bedroht weltweit die Amphibien-Bestände

Amphibien sind weltweit vor dem Aussterben bedroht. Nur auf Madagaskar und in Westafrika ist das nicht so. Was wohl daran liegt, dass dort der Pilz Chytrid nicht auftritt, obwohl dort sein bevorzugtes Klima vorherrscht. Der Pilz, der ansonsten auf der ganzen Welt sein Unheil treibt, greift die Reptilienhaut an, die auch für die Sauerstoffaufnahme zuständig ist. Befallene Tiere ersticken deshalb am Ende. Mit Einfuhrkontrollen will man versuchen, den Pilz aus den bisher pilzfreien Zonen herauszuhalten.

Chytrid setzt sich auf die Amphibienhaut und erstickt so langsam das Tier.
Copyright: Museum für Naturkunde Berlin (Foto: Johannes Penner)

Bei der Zellteilung müssen Spann- und Halteseile der Zellwand gekapptwerden

Was bewirkt bei der Teilung einer Zelle die dabei notwendige Umformung? Die Ubiquitin-E3-Ligase spielt dabei offensichtlich eine zentrale Rolle. Sie baut nämlich - zeitlich begrenzt - den Aktin-Regulator Eps8 ab. Dieser greift Aktinfilamente des Zytoskeletts der Zelle an. Diese dreidimensionale Netzkonstruktion spannt von innen die Zellwand so, wie die Kabelzüge und Verstrebungen das Dach des Münchener Olympiastadions spannen und tragen.

Immunfluoreszenzmarkierung einer Zelle in der frühen Mitose mit normaler (rechts) und erhöhter Eps8-Menge (links). In grün ist das Aktinzytoskelett, in rot DNA und in blau ein spezifischer Mitosemarker dargestellt.

Bildnachweis: Dr. Achim Werner

Foraminiferen verlangsamen Klimawandel

Die Klimaveränderung bringt Foraminiferen auf den Plan, denn sie bevorzugen warme Gewässer und breiten sich deshalb mit einer Geschwindigkeit von etwa acht Kilometer pro Jahr in die nördlicheren Meeresregionen aus. Die einzelligen Organismen umgeben sich mit einem filigranen Kalkgerüst und entfernen damit indirekt überschüssiges Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Dabei übernehmen sie mehr und mehr die Aufgabe der Korallen, die wegen ihrer besonderen Kalkstruktur vom immer sauerer werdenden Meerwasser in ihrer Existenz bedroht sind. Die Ausbreitung von Amphisteginen, einer Unterart der Foraminiferen wird seit Jahren deutschen Wissenschaftlern vor der afrikanischen Küste beobachtet.

Sternchensande: Foraminiferensande vom Großen Barrier-Riff (Australien).
(c) Foto: Martin Langer/Uni Bonn

Organische Abfälle immer in die Biotonne

RNA-Moleküle müssen, nachdem sie ihre Arbeit erledigt haben, vernichtet werden. Das Exosom erledigt das, ein Proteinkomplex aus neun Proteinketten. Zusammengefügt zu einer Tonne, entfalten und lotsen sie die RNA-Ketten durch sie hindurch zu einem zehnten Protein, das die RNA in Stücke schneidet.
Das Exosom ist eine universelle Einheit, die schon in Archaebakterien vorkommt.

Die Kristallstruktur eines kompletten eukaryotischen RNA-Exosom-Komplexes zeigt, wie dieser sein Substrat erkennt und verarbeitet. Die RNA (schwarz) wird von den „cap“-Proteinen (gelb, beige, orange) erkannt und entwunden. Anschließend wird sie durch den Komplex gefädelt und zur aktiven Untereinheit geleitet (violett), wo der eigentliche Abbau stattfindet.(Bild: Debora L. Makino/ Copyright: MPI für Biochemie)

Kampf um den Rhein: Die Schwarzmundgrundel kam mit ihren Waffenbrüdern!

Wieso konnte sich die aus dem Schwarzen Meer eingeschleppte Schwarzmundgrundel im Rhein und Main so explosionsartig vermehren? Das liegt ganz offensichtlich an einem Flohkrebs, der mit ihr hier heimisch wurde. Der ist nämlich Zwischenwirt für einen Parasiten dieser Grundelart, gegen den andere hier lange schon heimischen Fischarten keine Abwehrmöglichkeiten haben. So sterben nicht nur Fische, die den Flohkrebs als neue Nahrungsquelle für sich entdeckt haben sondern auch Raubfische, die sich auf die massenhaft vorhandene Schwarzmundgrundel stürzen.

Kaum ist der Haken im Wasser, schon zappelt eine Grundel daran.
Foto: Senckenberg