Kategorie-Archiv: Wissen

Ihr Gebiss verhalf Urpferden zum Siegeszug

Das Urpferd Hippotherium war so erfolgreich, dass es binnen kurzer Zeit seine Konkurrenten in Europa vollständig verdrängte. Der Grund für diese Überlegenheit ist bislang ungeklärt. Dabei könnte die Antwort einfach sein: Einer neuen Studie zufolge war Hippotherium entgegen bisherigen Vermutungen kein reiner Grasfresser, sondern ernährte sich auch von Laub oder Früchten. Diese Flexibilität könnte ihm gegenüber anderen Urpferden einen entscheidenden Vorteil verschafft haben. Forscher der Universitäten Bonn und Hamburg stellen diese These in der kommenden Ausgabe der Zeitschrift PLOS ONE vor.

Hippotherium-Skelett im Naturkunde-Museum Karlsruhe. (c) Dr. Thomas Tütken
Hippotherium-Skelett
im Naturkunde-Museum Karlsruhe. (c) Dr. Thomas Tütken

Die Invasoren kamen aus dem Osten; ihr Sieg war vollständig und endgültig: Vor elf Millionen Jahren wanderten Urpferde der Gattung Hippotherium von Nordamerika über die damals trocken gefallene Beringstraße nach Asien ein. Von dort breiteten sie sich rasch über ganz Europa aus. Dabei verdrängten sie ihre ursprünglich dort heimischen Verwandten der Gattung Anchitherium. Diese starben binnen kurzer Zeit aus. Bis heute rätseln Wissenschaftler, welches Merkmal Hippotherium so fit für den Daseinskampf machte. Forscher der Universitäten Bonn und Hamburg stellen nun zusammen mit französischen und Schweizer Kollegen eine mögliche Antwort vor: Die Neuankömmlinge kamen demnach mit völlig unterschiedlichen Nahrungsquellen zurecht. Diese Flexibilität verschaffte ihnen gegenüber dem Laubfresser Anchitherium einen entscheidenden Vorteil.

Bis vor kurzem hielten Paläontologen Hippotherium für einen reinen Grasfresser. Das liegt vor allem an einer Eigenart, die auch heutige Pferde auszeichnet: Ihre Backenzähne sind „hochkronig“ – sie sind besonders groß und brauchen entsprechend lange, um sich abzunutzen. Wahrscheinlich ist das eine Anpassung an ihr Hauptnahrungsmittel. Denn Gras enthält Kieselsäure-Einlagerungen, so genannte Phytolite. Die harten Silikateinlagerungen raspeln den Zahnschmelz regelrecht ab. Wären heutige Pferde nicht hochkronig, müssten sie wohl bald auf dem Zahnfleisch kauen.

Auch Hippotherium hatte ein hochkroniges Gebiss. In seiner ursprünglichen Heimat Nordamerika gab es damals weite grasbewachsene Flächen. Hippotherium habe sich auf diese Nahrungsquelle spezialisiert, vermuten viele Evolutionsbiologen, und ziehen die Hochkronigkeit als Zeugen heran. Ganz so wählerisch scheint Hippotherium aber nicht gewesen zu sein. Das belegen zumindest die Daten, die Dr. Thomas Tütken von der Universität Bonn und sein Hamburger Kollege Professor Dr. Thomas Kaiser in PLOS ONE vorstellen. Demnach deuten sowohl die Abnutzungsspuren auf den Kauflächen als auch Isotopenanalysen auf eine abwechslungsreichere Kost hin. Diese dürfte neben Gras auch Laub und Früchte umfasst haben.

Abnutzungsspuren sprechen gegen reine Schmirgel-Diät

Die Wissenschaftler haben Hippotherium-Backenzähne von Fundorten in Deutschland, der Schweiz und Frankreich untersucht. Unter dem Mikroskop zeigen die rund zehn Millionen Jahre alten Stücke charakteristische Kratzer – typische Schleifspuren von Gräser-Phytoliten. Dazwischen finden sich aber auch Riefen, die auf Laub als Nahrungsquelle hindeuten. Auch das durch Nahrungsabrieb entstandene Relief der Kauflächen spricht für Mischkost und gegen eine reine Schmirgel-Diät. „Wir hatten das schon früher beobachtet“, sagt Prof. Kaiser. „Die Isotopen-Analysen deuten jetzt ebenfalls darauf hin, dass die Tiere fraßen, was sie gerade fanden“, ergänzt Dr. Thomas Tütken.

Die Hochkronigkeit war also keine Spezialisierung, sondern das glatte Gegenteil: Sie erlaubte es den Urpferden, sich zusätzlich eine weitere Nahrungsquelle zu erschließen. Das dürfte ihnen ihren Siegeszug von Nordamerika über Russland und Asien bis nach Mittel- und Westeuropa erleichtert haben. Denn auf dem Weg wurden sie mit unterschiedlichen Klima- und damit auch Vegetations-Verhältnissen konfrontiert. Nahrungs-Pingel hatten da keine Chance. Das ursprünglich in Europa heimische Urpferdchen Anchitherium hatte niederkronige Zähne, war also hinsichtlich seiner Ernährung weit weniger flexibel. „Das könnte dem Neuankömmling geholfen haben, Anchitherium zu verdrängen“, spekuliert Tütken. Und das mit großem Erfolg: Schon kurze Zeit nach der Ankunft von Hippotherium war Anchitherium ausgestorben.

Publikation: Opportunistic feeding strategy for the earliest Old World hypsodont equids: evidence from stable isotope and dental wear proxies; Thomas Tütken, Thomas M. Kaiser, Torsten Vennemann, Gildas Merceron; PLOS ONE (http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0074463)

 

Warum manche Sterne so schön sterben

Der Calabash-Nebel So wie der hier gezeigte Calabash-Nebel könnte IRAS 15445 in einigen hundert Jahren aussehen. Der Nebel ist ungefähr ein Lichtjahr lang.Foto:  © NASA/ESA & Valentin Bujarrabal (Observatorio Astronomico Nacional, Spanien)
Der Calabash-Nebel
So wie der hier gezeigte Calabash-Nebel könnte IRAS 15445 in einigen hundert Jahren aussehen. Der Nebel ist ungefähr ein Lichtjahr lang.Foto: © NASA/ESA & Valentin Bujarrabal (Observatorio Astronomico Nacional, Spanien)

Am Ende ihres Lebens verwandeln sich Sterne zu den wohl schönsten Objekten im Weltall: Um ihren ausgebrannten Kern formieren sich bizarre Wolken aus leuchtendem Gas, die so genannten planetarischen Nebel. Völlig ungeklärt war bislang die Frage, wie diese symmetrischen Gebilde entstehen. Astronomen der Universität Bonn haben nun zusammen mit Kollegen aus Schweden und Australien eine mögliche Antwort vorgelegt: Demnach scheinen gewaltige Magnetkräfte der Grund dafür zu sein, dass die Sterne in Schönheit sterben.

Die Wissenschaftler hatten einen 230.000 Lichtjahre entfernten Stern unter die Lupe genommen. Der Himmelskörper mit dem prosaischen Namen IRAS 15445-5449 ist momentan im Begriff, sich in einen planetarischen Nebel zu verwandeln. Bei ihren Beobachtungen machten die Astronomen eine überraschende Entdeckung: „In unseren Daten finden wir klare Anzeichen für einen Jet aus äußerst schnellen Gaspartikeln“, erläutert Andrés Pérez Sánchez, der momentan an der Universität Bonn promoviert.

Ein Jet energiereicher Teilchen Ein Jet energiereicher Teilchen (im Bild Magenta) gestaltet die Umgebung des Sterns IRAS 15445-5449. Der Stern selbst wird durch den Staub um ihn herum verdeckt. © Foto: E. Lagadec/ESO; A. Pérez Sánchez
Ein Jet energiereicher Teilchen
Ein Jet energiereicher Teilchen (im Bild Magenta) gestaltet die Umgebung des Sterns IRAS 15445-5449. Der Stern selbst wird durch den Staub um ihn herum verdeckt. © Foto: E. Lagadec/ESO; A. Pérez Sánchez

Ein Jet ist ein gerichteter Gastrom, der wie eine Nadel vom Himmelskörper weg weist. Der Jet von IRAS 15445-5449 ist extrem energiereich – die Partikel in ihm bewegen sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit. Es ist das erste Mal, dass ein solch energiereicher Jet bei einem alternden Stern von der Größe der Sonne beobachtet wurde. Nach der Geschwindigkeit der Gaspartikel zu schließen, müssen gewaltige Kräfte am Werke sein: „Die Teilchen in dem Jet bewegen sich auf einer spiralförmigen Bahn durch ein äußerst starkes Magnetfeld“, erklärt Studien-Koautor Dr. Wouter Vlemmings vom Onsala-Observatorium in Schweden.

Sturzgeburt im All

Der Jet bläst die Gasteilchen ins All, die später den planetarischen Nebel um den sterbenden Stern formen. „Es wird wahrscheinlich nur wenige hundert Jahre dauern, bis dieser Prozess abgeschlossen ist und der Nebel aufgrund der Reststrahlung des Sterns zu leuchten beginnt“, vermutet die australische Astronomin Jessica Chapman. Für Astronomen wäre das ein äußerst kurzer Zeitraum – eine wahre Sturzgeburt im All.

Planetarische Nebel entstehen aus Sternen mit einer ähnlichen Masse wie der Sonne. Wenn ein derartiger Stern verglüht, bleibt ein heißer Kern. Die Strahlung, die von diesem Kern ausgeht, ist so intensiv, dass sie das umgebende Gas zum Leuchten bringt. Ungeklärt war bislang, wie dieser Gasnebel seine bizarre Form erhält. Dafür könnte der hochenergetische Jet verantwortlich sein.

Ob auch unsere Sonne in vielen Milliarden Jahren in der Schönheit eines planetarischen Nebels sterben wird, wissen die Forscher bislang noch nicht. Denn es ist rätselhaft, wie ein relativ kleiner Himmelskörper wie die Sonne einen derart energiereichen Jet überhaupt bilden kann. „Möglicherweise hat IRAS 15445-5449 einen Begleiter, den wir mit unseren Teleskopen nicht sehen können“, spekuliert Andrés Pérez Sánchez. „Er könnte für die Entstehung des Jets verantwortlich sein.“

Die Wissenschaftler hoffen nun unter anderem auf das neue ALMA-Teleskop in den chilenischen Anden. Es könnte möglicherweise Licht ins Dunkel bringen. Andrés Pérez Sánchez: „Mit ALMA und zukünftigen Teleskopen wie dem geplanten Square Kilometer Array werden wir hoffentlich herausfinden können, welche Sterne solche Jets formen und wie sie dies machen.“

Publikation:
A synchrotron jet from a post-asymptotic giant branch star; Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Oxford University Press (http://dx.doi.org/10.1093/mnrasl/slt117). Andres Pérez Sánchez (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn University, Germany), Wouter Vlemmings (Onsala Space Observatory, Chalmers), Daniel Tafoya (Onsala Space Observatory, Chalmers and Centro de Radioastronomia y Astrofisica, UNAM, Morelia, Mexico) and Jessica Chapman (CSIRO, Australia).

 

Wie verlässlich sind Zeugenaussagen?

Wie gefährlich ist ein Straftäter nach Verbüßung einer langen Haftstrafe? Beruht eine belastende Zeugenaussage bei einem Sexualdelikt auf einem schlimmen Erlebnis, ist sie erfunden oder durch unsachgemäße Befragung suggeriert? Solche Fragen versuchen Psychologische Sachverständige in Gerichtsverfahren zu beantworten. Von Mittwoch bis Freitag, 18. bis 20. September, treffen sich mehr als 160 Wissenschaftler, Praktiker und Studierende zur Tagung der Fachgruppe Rechtspsychologie der Deutschen Gesellschaft für Psychologie im Hauptgebäude der Universität Bonn. Die Medien sind zur Berichterstattung eingeladen.

Journalisten können sich im Tagungsbüro gegen Vorlage eines Presseausweises für die Tagung akkreditieren. Sie bekommen dann ein Namensschild. Das wissenschaftliche Programm umfasst alle wichtigen rechtspsychologischen Themen wie Begutachtung, Diagnostik von Pädophilie und Psychopathie, Ursachen von Delinquenz, Strafvollzug, polizeiliche Vernehmung und Verhandlung.

Symposium zur Beurteilung des Wahrheitsgehaltes von Aussagen

Ein besonderes Highlight ist das internationale Symposium „Psychological contributions to problems of deception detection in the legal system“ mit führenden europäischen Forschern auf diesem Gebiet, das am Donnerstag, 19. September, von 14.30 bis 18 Uhr im Festsaal des Uni-Hauptgebäudes stattfindet. Im Mittelpunkt dieses Symposiums steht die Glaubhaftigkeitsbegutachtung: Die Bewertung des Wahrheitsgehaltes von Aussagen wird in der Psychologie seit mehr als 100 Jahren erforscht. Führende Experten stellen den aktuellen Forschungsstand zu den Möglichkeiten und Grenzen der verschiedenen Verfahren vor. In der Kaffeepause von 16 bis 16.30 Uhr haben Journalisten die Möglichkeit, die Wissenschaftler dazu zu befragen.

Informationen zum Masterstudium im Fach Rechtspsychologie

Große Aufmerksamkeit wird auf dieser Tagung dem wissenschaftlichen Nachwuchs gewidmet. Neben der Verleihung mehrerer Preise für Jung-Wissenschaftler können sich Studierende mit Interesse an einem Masterstudium im Fach Rechtspsychologie am Freitag, 20. September, von 9 bis 10.30 Uhr im Hörsaal IV des Uni-Hauptgebäudes bei einer öffentlichen Infoveranstaltung über die Studienangebote in Bonn, Berlin, Maastricht, Konstanz und Mainz umfassend informieren.

Informationen zum Master of Science Rechtspsychologie: http://www.master-rechtspsychologie.de

Informationen zur Tagung: http://www.rechtspsychologie-tagung.de/

 

Forscher lassen Hepatitis B-Virus auferstehen

Die Hepatitis B zählt zu den verbreitetsten gefährlichen Viruserkrankungen weltweit. Wissenschaftler des Bonner Universitätsklinikums und der Universität Gießen haben in Proben einer Gelbohr-Fledermaus ein Virus entdeckt, das mit dem Hepatitis B-Erreger eng verwandt ist und das Potential besitzt, Leberzellen des Menschen zu infizieren. Die Forscher stellten fest, dass die herkömmliche Hepatitis B-Impfung gegen dieses Virus nicht wirkt. Die Ergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) vorgestellt.

Hepatitis B ist eine Infektionskrankheit, die zu Leberentzündung und Krebs führen kann. Die Übertragung des Virus erfolgt vor allem sexuell, über Blut und von der infizierten Mutter auf ihr Neugeborenes während der Geburt. Mit rund 240 Millionen chronisch infizierten Menschen weltweit zählt die Hepatitis B zu den häufigsten Viruserkrankungen. „Rund 620.000 Tote jährlich werden mit Hepatitis-B-Infektionen in Zusammenhang gebracht“, sagt Dr. Jan Felix Drexler vom Institut für Virologie des Universitätsklinikums Bonn. Mysteriös war bislang, woher das Hepatitis B-Virus stammt.

Um der Herkunft des Virus auf die Spur zu kommen, nahmen die Virologen des Bonner Universitätsklinikums mit ihren Kollegen von der Universität Gießen und Forschern aus weiteren Ländern Blut- und Leberproben von Tausenden Fledermäusen aus Panama, Brasilien, Gabun, Ghana, Papua-Neuguinea, Australien und Deutschland. „Fledermäuse leben seit vielen Millionen Jahren auf engstem Raum in Kolonien zusammen. Das begünstigt die Übertragung von Krankheitserregern und macht sie zu idealen Modellen für die Untersuchung zur Herkunft von Viren“, sagt Prof. Dr. Christian Drosten, Direktor des Instituts für Virologie am Universitätsklinikum Bonn.

Drei Virenarten sind mit dem Hepatitis B-Erreger eng verwandt

Die Wissenschaftler testeten die Fledermausproben auf virales Erbgut des Hepatitis B-Erregers. Von den 3.080 beprobten Fledermäusen wurden die Forscher bei zehn Individuen fündig. „Wir haben drei verschiedene Virusarten gefunden, die dem Hepatitis B-Virus des Menschen sehr ähnlich sind“, sagt Dr. Drexler. Die Bonner und Gießener Forscher stellten eine künstliche Kopie des Erbguts der verschiedenen Virenarten her, um sie anschließend für weitere Tests zu vermehren. „Wir haben die Hepatitis B-Virus-Spezies quasi wiederauferstehen lassen“, sagt Privatdozent Dr. Dieter Glebe vom Institut für Medizinische Virologie der Justus-Liebig-Universität Gießen und Leiter des Nationalen Referenzzentrums für Hepatitis B- und Delta-Viren.

Nun war die Frage, ob die in den Fledermäusen entdeckten Viren tatsächlich auch das Potential haben, die menschliche Leber infizieren zu können. Da jedoch infektiöse Hepatitis-B-Viren im Labor nur sehr schwer zu erzeugen sind, mussten die Gießener Virologen einen speziellen Trick anwenden. Hierfür bedienten sie sich des Hepatitis Delta Virus, das die Hülle des Hepatitis-B-Virus benutzt, um natürlicherweise die menschliche Leber zu infizieren. Im Labor erzeugten die Virologen daher veränderte Hepatitis Delta Viren, die nun die Hüllen der neu entdeckten Fledermaus-Viren enthielten. Diese wurden daraufhin zu menschlichen Leberzellen gegeben, die die Forscher im Labor kultivierten. Nur die Viren aus einer Gelbohr-Fledermaus (Uroderma bilobatum) konnten tatsächlich auf diese Weise zu einer Infektion der menschlichen Leberzellen beitragen, während die beiden anderen Fledermaus-Viren zu keiner Infektion führten. „Damit ist der Beweis erbracht, dass dieses eine Virus tatsächlich von der Fledermaus auf den Menschen überspringen könnte“, sagt Dr. Drexler.

Hepatitis B-Standardimpfung wirkt nicht gegen das Fledermausvirus

Weitere Tests mit dem für Menschen potentiell infektiösen Virus ergaben, dass die weltweit verbreitete Standardimpfung gegen Hepatitis B nicht vor diesem Virus schützt. „Dieser Befund ist sehr beunruhigend, weil er die Frage aufwirft, ob es mit der herkömmlichen Impfung gelingen kann, Hepatitis B weltweit auszurotten“, sagt Prof. Drosten. Dass der jetzige, weltweit verwendete Impfstoff gegen Hepatitis B trotz guter Schutzwirkung bei Neugeborenen und Kindern ohnehin vermehrt Lücken in der Schutzwirkung zeigt, wie z.B. bei älteren Personen und Dialysepatienten, darauf weist PD Dr. Glebe vom Nationalen Referenzzentrum für Hepatitis-B- und D-Viren hin. „Die Entdeckung von neuen Hepatitis-B-Viren aus Fledermäusen sollte ein Ausgangspunkt für die Entwicklung wirksamerer Hepatitis-B-Impfstoffe sein“, sagt PD Dr. Glebe.

Die Auswertung der Laborergebnisse und weitere evolutionsbiologische Untersuchungen ergaben, dass das Gelbohr-Fledermaus-Virus mit dem menschlichen Hepatitis B-Virus sehr eng verwandt ist und seinen Ursprung wahrscheinlich in den Fledermäusen hat. Eine Ausrottung der Fledermäuse wäre jedoch weder sinnvoll noch möglich, sagt Prof. Drosten. „Diese Wildtiere sind von unschätzbarem Wert für unsere Ökosysteme.“

Publikation: Bats carry pathogenic hepadnaviruses antigenically related to hepatitis B virus and capable of infecting human hepatocytes, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), DOI: 10.1073/pnas.1308049110

 

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