Für Naturliebhaber und Tierfreunde, die auf ihrer Australienreise etwas ganz Besonderes erleben möchten, ist die neue dreitägige „Seelöwen und Outback Safari“ von Meier’s Weltreisen genau die richtige Kurzreise. Wo kann man sonst mit zutraulichen Seelöwen im Wasser schnorcheln? Mit etwas Glück gesellen sich auch Delfine dazu. Das maritime und sicher unvergessliche Tiererlebnis genießt der Gast in einer kleinen Lagune von Jones Island in der Bucht von Baird Bay. Die Tour beginnt jedoch zunächst in Adelaide mit einem Flug nach Port Lincoln. Das erste Highlight ist der Besuch der Koala-Kolonie der Mirkirra Station.
Im Kangaluna Camp in Gawler Ranges verbringen die Gäste zwei Nächte wahlweise im luxuriösen Safarizelt oder im „Swagon“, einem Planwagen mit freiem Blick in den australischen Sternenhimmel. Von hier aus starten sie zu einer Wildtierbeobachtung ins Outback, um Kängurus, Emus und viele Vogelarten in ihrer natürlichen Umgebung zu erleben. Am Salzsee Lake Gairdner bietet sich ein fast unwirkliches Bild: eine riesige, weiße Salzpfanne inmitten der roten Outback-Szenerie. Durch die tierreiche Landschaft des Outback mit guten Chancen auf Tiersichtungen geht es zurück zum Camp. Wahlweise ist diese Reise auch mit drei Übernachtungen buchbar.
Gibt es eine genetische Basis für das Sozialverhalten der Bienen? Foto: Universität Hohenheim / Martin Hasselmann
Das Sozialverhalten von Bienen ist nicht von einem einzigen Gen abhängig, sondern von einem hochkomplexen Zusammenspiel mehrere Genverbunde. Das hat ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von Wissenschaftlern der Universität Hohenheim herausgefunden. Die Forscher haben das Erbgut von zehn Bienen analysiert und miteinander verglichen, um herauszufinden, ob es gemeinsame genetische Grundlagen für das Sozialverhalten unterschiedlicher Bienenarten gibt. Die Ergebnisse ihrer Arbeit wurden gestern Abend im renommierten Wissenschaftsjournal „Science“ veröffentlicht: www.sciencemag.org/content/early/2015/05/13/science.aaa4788.abstract
Für ihre Studie haben die Wissenschaftler aus Europa, Asien und Amerika das Erbgut von zehn Bienenarten verglichen, die unterschiedliche Grade an Sozialverhalten aufzeigen.
„Die verschiedenen Bienenarten haben sehr unterschiedliche Lebensweisen“, erläutert Prof. Dr. Martin Hasselmann, Leiter des Fachgebiets Populationsgenomik bei landwirtschaftlichen Nutztieren an der Universität Hohenheim. „Manche Arten leben allein, andere wie die Honigbiene sind hoch sozial organisiert und durch strikte Arbeitsteilung gekennzeichnet.“
Die Studie, die am Donnerstagabend in „Science“ veröffentlicht wurde, entstand unter Federführung der University of Illinois at Urbana-Champaign und unter Beteiligung zahlreicher internationaler Forschungseinrichtungen, zu denen auch die Universität Hohenheim gehört.
Sozialverhalten nicht von einem Gen abhängig
Für ihre Arbeit haben die Wissenschaftler das Genom, also das Erbgut von fünf Bienenarten erstmals entschlüsselt und auch fünf bereits bekannte Bienen-Genome verwendet.
Zur Überraschung der Forscher stellte sich heraus, dass auch bei komplexen sozialen Organisationen nicht immer dieselben Gene aktiv sind. „Unsere Studie zeigt, dass die Entstehung von komplexem Sozialverhalten nicht von einem oder wenigen Genen abhängt “, erklärt Prof. Dr. Hasselmann.
Gen-Netzwerk reguliert Sozialverhalten
Stattdessen ließen sich Muster in den regulatorischen Netzwerken finden, die für die Aktivität vieler verschiedener Gene zuständig sind. Diese Netzwerke stellen eine Art Verbund mehrerer Gene dar, die zusammen an- oder abgeschaltet werden. Je komplexer die soziale Organisation der Bienen ist, desto größer das Netzwerk an gemeinsam regulierten Genen.
Weiterhin stellten die Forscher fest, dass mit einem zunehmenden Grad der sozialen Organisation die Zahl so genannter Transkriptionsfaktor-Bindestellen zunimmt. Diese Bindestellen sind für die Regulation, also das An- und Abschalten einzelner Gene, notwendig. Auch die Methylierung von Genen nimmt bei komplexen Sozialformen zu. Dabei handelt es sich um einen Mechanismus zur Regulation, der beeinflusst, ob ein Gen aktiviert wird oder nicht.
Universität Hohenheim untersucht Gene zur Geschlechtsbestimmung
Prof. Dr. Martin Hasselmann beschäftigte sich innerhalb des Projektes vor allem mit Genen, die Einfluss auf die Geschlechtsbestimmung der Bienen haben. „Wenn im Bienenvolk Inzucht herrscht, kann ein Teil der Nachkommen eine reduzierte Fitness haben oder sogar nicht überleben“, so Prof. Dr. Hasselmann.
Das Gen, das für die Geschlechtsbestimmung der Bienen verantwortlich ist, müsse hoch variabel sein um den Inzuchteffekt zu verringern: „Für die Honigbiene konnten wir dies in den letzten Jahren schon zeigen, jedoch kann durch die Zerstückelung der Lebensräume auch für Wildbienen Inzucht immer mehr zum Problem werden“, meint der Experte.
Die Frage, welche Bienenarten damit sensitiver auf Umweltfaktoren reagieren als andere, habe nicht nur für den Naturschutz Relevanz, erklärt Prof. Dr. Hasselmann. „Die wirtschaftliche Bedeutung von Wildbienen und Hummeln als wichtige Blütenbestäuber ist immens. Jedoch wissen wir noch zu wenig über die komplexen Interaktionen und deren genetische Vielfalt. Hier können die aktuellen Genomstudien helfen, diese in Zukunft genauer zu analysieren.“
Universität Halle-Wittenberg untersucht springende Gene
Kooperationspartner der Universität Hohenheim ist das Institut für Biologie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Prof. Dr. Robin Moritz und PD Dr. Michael Lattorff haben die verschiedenen Bienen-Genome auf so genannte springende Gene untersucht.
„Das sind DNA-Abschnitte, die ihre Position im Genom verändern, also in andere Gene hineinspringen und diese zum Beispiel deaktivieren können“, erklärt Dr. Lattorff.
In sozial komplexeren Bienenarten konnten die Forscher weniger dieser Elemente nachweisen. Ob dies die Ursache für eine komplexe soziale Organisation, oder eine Folge davon ist, ist dabei noch nicht abschließend geklärt.
Hummel-Genome geben Aufschluss
Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Hasselmann war auch an einer weiteren Publikation beteiligt, die kürzlich im Fachjournal „Genome Biology“ erschienen ist. In dieser Studie haben sich die Forscher speziell mit dem Genom der dunklen Erdhummel und der in Nordamerika beheimateten östlichen Hummel befasst und deren Genome entschlüsselt.
In der Publikation haben die Forscher das Erbgut der beiden Hummeln mit dem der nah verwandten Honigbiene verglichen. „Obwohl die Hummeln eine primitive Sozialstruktur aufweisen, ist ihr Erbgut dem der Honigbiene überraschend ähnlich“, erklärt Prof. Dr. Hasselmann.
Dennoch gibt es geringe Unterschiede: So hat die Honigbiene beispielsweise mehr Gene, die für den Geruchssinn zuständig sind, während bei der Hummel eher der Fokus auf dem Geschmackssinn legt. „Diese minimalen Unterschiede könnten mit der Ausprägung der Arbeitsteilung zusammenhängen“, vermutet der Experte.
Publikationen:
Kapheim et al. 2015. Genomic Signatures of Evolutionary Transitions from Solitary to Group Living. Science, 14.05.2015; DOI: dx.doi.org/10.1126/science.aaa4788
Sadd et al. 2015. The genomes of two key bumblebee species with primitive eusocial organization, Genome Biology; DOI: dx.doi.org/10.1186/s13059-015-0623-3
(aid) – Waldmeister und Mai – die beiden sind untrennbar miteinander verknüpft. In diesen Wochen ist die Haupterntezeit für die jungen Triebe mit den dunkelgrünen schmalen Blättchen. Oft wandert das aromatische Kraut in die beliebte Maibowle. Doch auch für viele andere Getränke und Süßspeisen ist es eine köstliche Zutat.
Hat man frischen Waldmeister am Waldrand oder im Garten geerntet oder auf dem Wochenmarkt ergattert, dann spült man die Stängel am besten gleich ab und lässt sie dann ein paar Stunden anwelken oder legt sie für eine gute halbe Stunde ins Gefrierfach. So wird der Geschmack intensiver.
Der unbestrittene Klassiker unter den Waldmeister-Rezepten ist die Maibowle. Als Basis dient Weißwein, Apfelsaft oder heller Traubensaft. Die frischen Stängel werden im Bündel kopfüber in die Trägerflüssigkeit gehängt, so dass keine bittere Flüssigkeit aus den Stängelenden austreten kann. Nach ein bis zwei Stunden werden die Pflanzenteile entfernt. Jetzt kommen die übrigen Zutaten – Früchte, Kräuter oder essbare Blüten – hinzu. Sekt oder Mineralwasser sorgen für Spritzigkeit.
Auch im selbst gemachten Eis, dem Parfait oder der Vanillesauce zum Früchtekompott ist frischer, ganz fein geschnittener Waldmeister gut aufgehoben. Oder er wird in Frischkäse, Quark oder Joghurt gerührt, mit Gelatine gebunden und dann als Tortenfüllung verwendet. Perfekte Begleiter sind strahlend rote Erdbeeren.
In Form von Sirup lässt sich das Frühlingsaroma hervorragend bewahren. Frischer Waldmeister zieht einfach fünf bis sechs Wochen in einer Zuckerlösung. Waldmeistersirup eignet sich hervorragend zum Aromatisieren von Limonaden, Eistees und Cocktails, aber auch von Kuchen und Cremes. Ähnlich breit ist das Anwendungsspektrum von Waldmeisterzucker. Dafür werden vollständig getrocknete Pflanzenteile im Mixer mit Zucker vermengt.
Seinen süßlich-würzigen Geschmack und den typischen Heu ähnlichen Duft verdankt Waldmeister dem Inhaltsstoff Cumaringlycosid. Das wird durch Welken, Einfrieren oder Trocknen der Pflanze in Cumarin umgewandelt. „So lecker das Aroma auch ist – in größeren Mengen verursacht Cumarin unangenehme Nebenwirkungen wie Kopfschmerzen“, warnt Harald Seitz, Ernährungswissenschaftler beim aid infodienst. „Bei der Dosierung sollte man deshalb vorsichtig sein.“ In der Regel verwendet man auf einen Liter Flüssigkeit etwa drei Stängel Waldmeister.
Niedrig dosiert wirkt Waldmeister krampflösend und beruhigend. Es wird daher als Heilpflanze bei Kopfschmerzen, Durchblutungsstörungen oder Schlaflosigkeit empfohlen. Eva Neumann, www.aid.de
Wärmebilder:Die Maus (links) weist eine Oberflächentemperatur von bis zu 32 Grad Celsius auf. Sie verfügt über zahlreiche braune Fettzellen, die Nahrungsenergie verbrennen und in Wärme verwandeln. Bei dem Tier rechts wurde ein Enzym ausgeschaltet, das den Botenstoff cGMP herstellt, der wichtig für die Ausbildung und Funktion von braunem Fettgewebe ist. Die Oberflächentemperatur der rechten Maus ist deshalb deutlich niedriger. (c) Foto: Linda S. Hoffmann/Uni Bonn
Wie lassen sich Fettzellen einfach abschmelzen?
Wie lassen sich Fettzellen einfach abschmelzen? Im Kampf gegen starkes Übergewicht und Folgeerkrankungen wie Diabetes suchen Wissenschaftler nach neuen Wegen. Einem Forscherteam ist nun unter Federführung der Universität Bonn gelungen, mit einem neuen Medikament lästige weiße Fettzellen in Heizaggregate zu verwandeln, die überschüssige Energie verbrennen. Wurden übergewichtige Mäuse mit dem Wirkstoff behandelt, verloren sie binnen sechs Wochen zwölf Prozent an Gewicht. Die Ergebnisse sind nun im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht.
Von Fettleibigkeit ist eine zunehmende Zahl von Menschen betroffen. Eines der großen Probleme sind die zahlreichen Folgeerkrankungen: Für stark Übergewichtige steigt das Risiko, zum Beispiel an Diabetes zu erkranken sowie einen Herzinfarkt oder Schlaganfall zu erleiden. „Wissenschaftler suchen deshalb fieberhaft nach einem Weg, wie sich starkes Übergewicht auf Dauer reduzieren lässt, um die drastischen gesundheitlichen Folgen in den Griff zu bekommen“, sagt Prof. Dr. Alexander Pfeifer, Direktor des Instituts für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Bonn.
Seit Jahren forscht der Wissenschaftler daran, wie sich unerwünschte weiße Fettzellen in erwünschte braune Fettzellen umwandeln lassen. Während weiße Fettzellen vor allem in den „Problemzonen“ an Bauch und Hüften angesiedelt sind und häufig verschiedenste gesundheitliche Folgen – wie Diabetes, Herzinfarkt und Krebs – mit sich bringen, wirken die braunen Fettzellen als eine Art Heizaggregat: Sie verbrennen besonders viel Nahrungsenergie und erzeugen Wärme. „Wenn es gelingt, weiße in braune Fettzellen umzuwandeln, lassen sich auch überflüssige Pfunde einfach abschmelzen“, sagt Prof. Pfeifer. Die Wissenschaftler der Universität Bonn haben in diesem Zusammenhang bislang mehrere Angriffspunkte in den Signalwegen des Stoffwechsels entschlüsselt.
Wirkstoff kurbelt Fettverbrennung an
Einen neuartigen Weg, braunes Fett anzukurbeln und auch weißes Fett zu „bräunen“, hat nun ein Team um Prof. Pfeifer mit Wissenschaftlern der Deutschen Sporthochschule Köln, des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf, der Universität Würzburg und der Bayer Pharma AG herausgefunden. „In früheren Studien haben wir bereits im Tiermodell nachgewiesen, dass der Botenstoff cGMP die Bräunung der weißen Fettzellen fördert“, berichtet Prof. Pfeifer. Wie lässt sich aber im Organismus der cGMP-Spiegel erhöhen, um die Fettverbrennung anzukurbeln?
Als neuen Ansatzpunkt griffen die Forscher nun auf eine neue Substanz (BAY-41-8543) zurück: Ein strukturell sehr ähnlicher Wirkstoff wird gegen Lungenhochdruck eingesetzt, er weitet die Blutgefäße und senkt damit den Blutdruck in der Lunge. Die Wirkung beruht auf dem Schlüsselbotenstoff cGMP, der auch mit der Fettumwandlung zusammenhängt. „Deshalb lag es nahe, diese viel versprechende Substanzklasse an Fettzellen zu testen“, sagt Prof. Pfeifer. Die Forscher mischten den Wirkstoff stark übergewichtigen Mäusen ins Futter: Daraufhin nahm tatsächlich die Masse des weißen Fettgewebes in den Tieren ab und die Zahl energiezehrender brauner Fettzellen zu.
Gesundheitszustand der Tiere verbesserte sich insgesamt
„Nach sechs Wochen haben die mit dem Medikament behandelten Mäuse zwölf Prozent an Gewicht verloren“, fasst der Pharmakologe das Resultat zusammen. Dr. Linda S. Hoffmann, eine der Erstautorinnen aus dem Team von Prof. Pfeifer, berichtet, dass sich darüber hinaus der Gesundheitszustand der zuvor fettleibigen Tiere insgesamt verbessert habe: „Tests zeigten, dass sich Anzeichen für Diabetes II wie Glukoseintoleranz bei denjenigen Tieren reduzierte, die aufgrund des Wirkstoffs an Gewicht verloren hatten.“ Zudem hatten sich bei dieser Gruppe auch die weißen Fettzellen verkleinert und die Tiere lagerten weniger Fett in die Leber ein.
„Wir haben hinsichtlich der Substanzgruppe, zu der auch das bereits zugelassene Lungenmedikament gehört, sehr interessante Ergebnisse für die Grundlagenforschung gewonnen“, sagt Prof. Pfeifer. Ob die Substanz auch im Menschen unerwünschte weiße in erwünschte braune Fettzellen umwandelt, müsse erst noch bewiesen werden. „Das ist Zukunftsmusik – weitere intensive Forschung ist erforderlich“, sagt der Wissenschaftler der Universität Bonn.
Publikation: Stimulation of soluble guanylyl cyclase protects against obesity by recruiting brown adipose tissue, Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms8235
