Männliche Hausmäuse erzeugen Ultraschallvokalisationen (USVs), die überraschend komplex sind und, wenn sie für menschliche Ohren hörbar gemacht werden, ähnlich wie die „Lieder“ von Singvögeln und Walen klingen. Die Funktionen der USVs der Männchen bei der Balz sind nicht eindeutig geklärt, aber es wird oft vermutet, dass ihre Gesänge die sexuelle Empfänglichkeit der Weibchen erhöhen. Diese Vermutung wurde vor kurzem von Forscher:innen des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni (KLIVV) zum ersten Mal überprüft.

Männliche Pheromone regen sexuelle Empfänglichkeit an

Es ist seit langem bekannt, dass männliche Hausmäuse Pheromone produzieren, die Veränderungen in der weiblichen Fortpflanzungsphysiologie und im Verhalten hervorrufen, einschließlich der Aktivierung und Beschleunigung des Brunstzyklus. Die durch Pheromone ausgelöste Einleitung der Brunst wurde vor über 60 Jahren von Wesley Whitten bei domestizierten Labormäusen entdeckt und wird auch oft als „Whitten-Effekt“ bezeichnet. Die Forscher:innen wollten daher erstmals den Whitten-Effekt bei wilden Hausmäusen bestätigen und prüfen, ob männliche Balz-USVs in ähnlicher Weise die Brunst und sexuelle Empfänglichkeit auslösen.

Prüfung der Auswirkungen mehrerer männlicher Reize

Das Forschungsteam rund um Dustin Penn vom KLIVV der Veterinärmedizinischen Universität Wien führte die Studie mit wilden Hausmäusen durch und begannen mit der Aufzeichnung der USVs der Männchen bei der Balz. Über einen Zeitraum von zwei Wochen beobachteten sie mit Hilfe der Vaginalzytologie das Östrus-Stadium der Weibchen, während sie die Weibchen von den Männchen und den männlichen Reizen isoliert hielten. Anschließend setzten sie die Überwachung des Östrus zwei weitere Wochen lang fort, während sie die Weibchen verschiedenen männlichen Reizen aussetzten: entweder (1) Aufnahmen von männlichen USVs (wofür spezielle Lautsprecher erforderlich waren), (2) männlichem Duft, (3) sowohl männlichem Duft als auch USVs oder (4) Kontrollduft und -geräusche. Auf diese Weise konnten sie testen, ob die Kombination von männlichem Duft und USVs bei den Weibchen eine stärkere Wirkung hatte als einer der beiden Reize allein. Schließlich paarten die Forscher:innen die Weibchen mit Männchen, um zu testen, ob einer dieser Reize die Fortpflanzung der Weibchen beeinflusste.

Männliche Lieder nicht so sexy wie Pheromone

Die Wissenschafter:innen bestätigten, dass männlicher Duft den weiblichen Brunstzyklus verstärkte, während die USVs keine Wirkung hatten. Weibchen, die sowohl männlichen USVs als auch Duft ausgesetzt waren, durchliefen mehr Zyklen als solche, die nur dem männlichen Duft ausgesetzt waren, was darauf hindeutet, dass USVs die Wirkung des männlichen Dufts verstärkten; diese Wirkung war jedoch statistisch nicht signifikant. Nach der Paarung der Mäuse stellten die Forscher:innen fest, dass die Weibchen, bei denen der männliche Duft den Zyklus auslöste, ihren ersten Wurf früher zur Welt brachten als die Kontrolltiere, während die männlichen USVs keinen solchen Effekt hatten.

Die Balzgesänge männlicher Mäuse scheinen also keinen Einfluss auf den weiblichen Brunstzyklus zu haben, obwohl die Forscher:innen dieses Szenario noch nicht völlig ausschließen können. Ihre Ergebnisse lassen die Möglichkeit zu, dass männliche USVs die Wirkung männlicher Pheromone auf die sexuelle Empfänglichkeit der Weibchen verstärken. Dies war die erste Studie, die den Whitten-Effekt bei wilden Hausmäusen bestätigen konnte, und die erste, die zeigte, dass männlicher Duft eine stärkere Wirkung auf die sexuelle Empfänglichkeit von Weibchen hat als männliche Vokalisationen. Das Problem besteht nun darin, zu erklären, warum der Duft der Männchen einen größeren Einfluss auf die sexuelle Empfänglichkeit der Weibchen hat als ihre Gesänge.

Der Artikel "Male scent but not courtship vocalizations induce estrus in wild female house mice" von Simon Wölfl, Sarah M. Zala und Dustin J. Penn wurde in Physiology & Behavior  veröffentlicht. 

Wissenschaftlicher Artikel

2022-12-29

VetmedTalk: Heute verstehen. Morgen verändern.

12. Dezember 2022 | 17:00–18:00 Uhr | Online auf vetmeduni.ac.at/vetmedtalk-wald

Manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht: Unzählige Details versperren den Blick aufs große Ganze. Mit diesem VetmedTalk will die Veterinärmedizinische Universität Wien gemeinsam mit den Expertinnen des Nationalpark Donauauen und der Österreichischen Bundesforste einen großen Überblick bieten über die Besonderheiten des Lebensraums Wald. Für eine gesunde Zukunft für Tier und Mensch brauchen wir jedenfalls einen gesunden Wald.

Österreich ist ein waldreiches Land: 3,5 Milliarden Bäume bedeckten fast 50 Prozent der Staatsfläche und bilden einen vielfältigen Lebensraum für unterschiedlichste Tiere. Hirsche und Hasen, Füchse und Igel, aber auch viele Vögel, Insekten, Amphibien und Reptilien machen die Wälder zu einem einmaligen Biotop. Der VetmedTalk „Grüne Lungen“ präsentiert dazu spannende Forschungsprojekte aus der Veterinärmedizin und untersucht, wie die Gesundheit der Tiere und die Gesundheit der Menschen über den Lebensraum Wald zusammenhängen.

Wälder sind für uns Menschen unverzichtbar. Sie produzieren Sauerstoff für unsere Luft, Holz für unsere Möbel, speichern unser Trinkwasser, verhindern Überschwemmungen und schützen vor Muren und Lawinen. Wir nutzen die „grünen Lungen“ in unserer Freizeit als Erholungsraum, als riesiger Kohlenstoffspeicher sind sie zudem ein wichtiges Instrument im Klimaschutz. Gleichzeitig ist der Wald ein Lebensraum für unzählige Tierarten, Flora und Fauna im Wald sind für eine gesunde Umwelt unverzichtbar. Dennoch nehmen wir Menschen durch Klimawandel und intensive Waldnutzung massiven Einfluss auf das Leben dieser Tierwelt.

Wie kann ein gedeihliches Zusammenleben von Mensch und Tier im Wald gelingen? Und was kann die Veterinärmedizin zu Klimaschutz und Biodiversität beitragen?

Die Vetmeduni legt 2022 einen Kommunikationsschwerpunkt auf „Leben an Land“, dem UNO-Nachhaltigkeitsziel Nr. 15, pro Quartal steht ein spezieller Lebensraum im Fokus. Den Anfang machte Luft, dann folgten Süßwasser und Wiese, den Abschluss bildet nun der Wald. Im letzten VetmedTalk des heurigen Jahres geht es um den Status quo unserer Waldbewohner und wie wir deren Lebensraum schützen können. Dazu stellen sich Wissenschaftskommunikator Bernhard Weingartner und seine Gäste den Fragen des Online-Publikums.

Expert:innen

• Claudia Bieber, Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie, Vetmeduni
• Edith Klauser, Nationalpark Donauauen
• Alexandra Wieshaider, Österreichische Bundesforste
• Richard Zink, Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung, Vetmeduni

Moderation

• Bernhard Weingartner, Wissenschaftskommunikator und Initiator des Science Slam Österreich

Stream

Live online streamen unter www.vetmeduni.ac.at/vetmedtalk-wald

2022-11-17

Für schwächere Männchen kann es sich auszahlen, sich zusammenzuschließen

Männliche Gefleckte Laubenvögel (Ptilonorhynchus maculatus) bauen und verteidigen eine Struktur aus Stöcken und Stroh – die Laube. Diese Nester schmücken sie mit bunten Gegenständen, um während der Brutzeit Partnerinnen anzulocken. Bestimmte ortsfremde, untergeordnete Männchen werden von ansässigen Männchen in ihren Lauben über mehrere Brutzeiten toleriert. Frühere Untersuchungen zeigten, dass diese „Männchen-Banden“ untergeordneten Männchen indirekte Vorteile bringen. Bisher war jedoch unklar, ob rangniedrigere Männchen auch direkte Vorteile haben. Eine aktuelle Studie des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni zeigt nun erstmals, dass in seltenen Fällen die rangniedrigeren Vögel direkt durch Kopulationen profitieren.

Die Studie dokumentiert vier Fälle von heimlichen Paarungen bzw. Paarungsversuchen von untergeordneten Männchen. Die Fälle wurden in den Lauben von Gefleckten Laubenvögeln während der Brutsaison 2018 beobachtet. Mehrere gebietsfremde Männchen störten die laufenden Kopulationen zwischen dem Laubenbesitzer und einem empfänglichen Weibchen, und diesen Ereignissen folgten heftige aggressive Interaktionen. „Diese Beobachtungen werfen ein neues Licht auf die gleichgeschlechtliche soziale Dynamik bei Laubenvögeln und stützen die Hypothese, dass untergeordnete Männchen geschlechtsreife Individuen sind, die gelegentlich Zugang zu Weibchen erhalten, während sie etablierte Lauben besuchen“, so Studien-Erstautor Giovanni Spezie vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni.

Erstmalige Beobachtung extrem seltener Ereignisse

Die Seltenheit der nun beobachteten Ereignisse ist bemerkenswert. Bei Gefleckten Laubenvögeln werden umfangreiche Beobachtungen bereits seit mehreren Jahrzehnten durchgeführt – doch bisher konnte keines der nun beobachteten Kopulationsereignisse dokumentiert werden. Dazu Studien-Letztautor Leonida Fusani vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni: „Dass wir mindestens vier unabhängige Beobachtungen bei verschiedenen Individuen aufzeichnen konnten, weist stark darauf hin, dass hinterhältige Kopulationen kein isoliertes und abnormales Verhalten sind. Vielmehr handelt es sich um ein Verhaltensmuster oder eine alternative Fortpflanzungsstrategie von untergeordneten Männchen.“

Beta profitiert von Alpha – Koalitionen von Männchen zum eigenen Vorteil nützen

Männchen-Koalitionen wurden bisher insbesondere bei Vögeln wie Manakins, Moorhühnern, Pfauen, Wildtruthähnen und Laubenvögeln beobachtet. Ein gemeinsames Merkmal der meisten Balzkoalitionen ist, dass auf ein dominantes „Alpha“-Männchen alle oder die meisten Kopulationen entfallen, während untergeordnete „Beta“-Männchen auf die Fortpflanzung verzichten und keinen – oder nur sehr begrenzten – Zugang zu Partnerinnen erhalten. Das Opfern des Fortpflanzungspotentials für einen Männerbund mag paradox erscheinen, hat aber direkte und indirekte Vorteile für die untergeordneten Männchen. Indirekt profitieren die Tiere beispielsweise davon, dass sie die Stellung des Alpha-Männchens nach dessen Tod übernehmen oder von diesem für den Paarungserfolg wichtige Verhaltensformen lernen. Direkte Vorteile ziehen sie aus heimlichen Paarungen mit Weibchen.

Der Artikel „Sneaky copulations by subordinate males suggest direct fitness benefits from male-male associations in spotted bowerbirds (Ptilonorhynchus maculatus)“ von Giovanni Spezie und Leonida Fusani wurde in „Ethology“ veröffentlicht.
 

Wissenschaftlicher Artikel

2022-11-30

Bedeuten größere Köpfe auch größere Gehirne? Die Untersuchung der Gehirngröße (als Indikator für kognitive Fähigkeiten) gestaltet sich bei Wildtieren generell als schwierig, und Wissenschaftler:innen haben versucht, Wege zu finden, um die Gehirngröße zu messen, ohne den Tieren dabei zu schaden. In der Vergangenheit wurde die Kopfgröße als Indikator verwendet, um auf die Gehirngröße zu schließen. Dies scheint für einige Arten zu funktionieren – aber nicht für alle. Anhand einer Studie an Wachteln von Forschenden des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung (KLIVV) der Vetmeduni und der Poznań Universität für Lebenswissenschaften, Polen, fand man heraus, dass die Kopfhöhe und nicht das Gesamtkopfvolumen ein besserer Indikator für die Gehirngröße sein könnte. Dabei muss jede Vogelart allerdings gesondert bewertet werden.

Die Fähigkeit des Gehirns, kognitive Prozesse zu verarbeiten, hängt zumindest teilweise von der Masse des beteiligten Nervengewebes ab – je mehr Gewebe, desto mehr Informationen können verarbeitet werden. Tatsächlich finden Studien oft eine positive Beziehung zwischen Gehirngröße und kognitiver Leistung. Die meisten dieser Studien basieren jedoch auf Vergleichen zwischen verschiedenen Arten. Eine wachsende Zahl von Wissenschaftler:innen versucht nun zu verstehen, wie subtilere Unterschiede zwischen Individuen derselben Art mit ihren kognitiven Fähigkeiten zusammenhängen, was oft eine große Herausforderung bei der Untersuchung von Tieren in der Natur darstellt. Dazu benötigen die Forschenden Techniken, die den natürlichen Lebenszyklus von Wildvögeln nicht unterbrechen.

Eine erste Studie über Rauchschwalben schlug vor, externe Kopfmessungen als genaue Annäherung an die Gehirnmasse zu verwenden, da solche Messungen zwar die Handhabung der Vögel erfordern, aber nicht das Opfer individueller Tiere.

Ein Forschungsteam des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung (KLIVV) der Vetmeduni hat diese Methode zusammen mit Forscher:innen der Universität Poznań, Polen, erstmals bei der gemeinen Wachtel, angewendet. Sie maßen sowohl die äußeren Kopfmaße der Vögel als auch das Gewicht ihres Gehirns und prüften, inwiefern diese beiden Messungen miteinander in Beziehung stehen.

Kopfhöhe ist ausschlaggebend

Obwohl die Wissenschaftler:innen feststellten, dass diese Messungen korrelierten, waren die Korrelationswerte nicht sehr stark. Das bedeutet, dass externe Kopfmessungen nicht wirklich zuverlässig verwendet werden können, um die Gehirnmasse eines Individuums vorherzusagen. Stattdessen war der beste Prädiktor für die Gehirnmasse nicht das Kopfvolumen an sich, wie zuvor bei Rauchschwalben gezeigt wurde, sondern allein die Höhe des Kopfes.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Modell, das den höchsten Varianzanteil der Hirnmasse erklärt, nur eine Kopfmessung enthielt, die Kopfhöhe“, sagt Valeria Marasco (KLIVV), eine der beiden Erstautorinnen der Studie. „Trotzdem erklärte dieses Maß bei unserer Studienart, der Gemeinen Wachtel, nur einen kleinen Teil der Varianz der Gehirnmasse verschiedener Vögel. Studien an anderen Arten haben einen viel signifikanteren Effekt der einen oder anderen Variablen festgestellt.“

Es ist daher wahrscheinlich, dass auch andere Faktoren die Variation erklären. „Beispielsweise könnte die durchschnittliche Schnabellänge bei verschiedenen Arten die Kopfmaße beeinflussen“, sagt Joanna Białas (Universität Poznań), Mitautorin der Studie. Interessanterweise stand die Gehirngröße überhaupt nicht im Zusammenhang mit der Körpermasse oder der Länge des Vogels insgesamt. Die Gehirngröße hat sich aus anderen Aspekten der Morphologie eines Tieres entwickelt.

Die Forscher:innen empfehlen, die ursprüngliche Methode der externen Kopfmessungen bei jeder Vogelart zu validieren, bevor Annahmen darüber getroffen werden, wie diese Messungen mit der Gehirngröße und der kognitiven Leistung zusammenhängen könnten. Weitere Studien über verschiedene Vogelarten sind ebenfalls erforderlich, um mögliche Beziehungen zwischen der relativen Gehirngröße, Körperparametern und dem Geschlecht aufzuklären.

Der Artikel “Are external head measurements a reliable predictor of brain size in the Common Quail (Coturnix coturnix)?” von Joanna T. Białas, Valeria Marasco, Leonida Fusani, Gianni Pola und Marcin Tobółka wurde in der Zeitschrift Canadian Journal of Zoology veröffentlicht.

Wissenschaftliche Arbeit

Geschlechtsspezifische Unterschiede in den räumlichen Fähigkeiten von Wirbeltieren werden typischerweise unter der adaptiven Spezialisierungshypothese interpretiert, die postuliert, dass der männliche Fortpflanzungserfolg mit größeren Revieren und besseren Navigationsfähigkeiten verbunden ist. Die Androgen-Spillover-Hypothese widerlegt, dass eine verbesserte männliche räumliche Leistungsfähigkeit ein Nebenprodukt höherer Androgenspiegel sein könnte. Tiergruppen, zu denen Arten gehören, von denen erwartet wird, dass Weibchen die Männchen aufgrund von lebensgeschichtlichen Merkmalen übertreffen, sind der Schlüssel zur Entflechtung dieser Hypothesen.

Ein internationales Team von Forscher:innen untersuchte nun den Zusammenhang zwischen Geschlechtsunterschieden in Fortpflanzungsstrategien, räumlichem Verhalten und Androgenspiegeln bei drei Arten von Giftfröschen. Dazu verfolgten sie Individuen in ihren natürlichen Umgebungen, um zu zeigen, dass unterschiedliche Geschlechterrollen der Eltern geschlechtsspezifische Unterschiede in der Raumnutzung prägen, wobei das Geschlecht, das elterliche Pflichten wahrnimmt, weitreichendere Bewegungen zeigt. Danach wurden die Frösche aus ihren Heimatgebieten entfernt und umgesiedelt, um ihre Navigationsleistung zu testen. Die Forschenden stellten fest, dass das fürsorgliche Geschlecht das nicht fürsorgliche Geschlecht nur bei einer von drei Arten übertraf.

Darüber hinaus zeigten die Männchen aller Arten mehr Erkundungsverhalten als die Weibchen, wobei die Androgenspiegel mit dem Erkundungsverhalten und der Zielgenauigkeit korrelierten. Insgesamt konnten die Forscher:innen zeigen, dass Fortpflanzungsstrategien von Giftfröschen zwar ihre Bewegungsmuster prägen, aber nicht unbedingt die Navigationsleistung. Diese Forschungsarbeit legt nahe, dass die vorherrschenden adaptiven Hypothesen eine nur unvollständige Erklärung für geschlechtsspezifische Unterschiede in räumlichen Fähigkeiten liefern.

Der Artikel "Contrasting parental roles shape sex differences in poison frog space use but not navigational performance" von Andrius Pašukonis, Shirley Jennifer Serrano-Rojas, Marie-Therese Fischer, Matthias-Claudio Loretto, Daniel A Shaykevich, Bibiana Rojas, Max Ringler, Alexandre B Roland, Alejandro Marcillo-Lara, Eva Ringler, Camilo Rodríguez, Luis A Coloma und Lauren A O'Connell wurde in der Zeitschrift eLife veröffentlicht.

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2022-11-17

Der Stress einer Mutter während der Schwangerschaft kann bei vielen Arten die physiologischen und verhaltensbezogenen individuellen Merkmale ihrer Nachkommen beeinflussen. Die Umgebung und die Pflege des Nachwuchses nach der Geburt können diese Eigenschaften jedoch modulieren. Es gibt viele Studien über die Auswirkungen der mütterlichen Fürsorge bei Säugetierarten, aber überraschend wenig Forschung über die gleiche Wirkung bei Vogelarten.

Ein internationales Team von Wissenschaftler:innen untersuchte, inwieweit pränataler mütterlicher Stress bei japanischen Wachteln (Coturnix japonica) und die damit verbundene emotionale Reaktion durch die Anwesenheit einer Adoptivmutter während der Entwicklung der Küken moduliert werden kann. Für diese experimentelle Studie beobachteten sie Küken, deren Mütter während des Legens und der Eiproduktion ein sozial instabiles Umfeld erlebt hatten, da bekannt ist, dass soziale Instabilität während der Eiablage und des Brütens die emotionale Reaktivität des Nachwuchses der Mütter erhöht.

Um den Effekt der Anwesendheit der Mutter zu beurteilen, zogen die Forscher die Küken entweder mit oder ohne Adoptivmutter auf. Sie fanden heraus, dass Küken, die bei einer Mutter aufgewachsen waren, weniger ängstlich waren, zum Beispiel in der Nähe von neuen Gegenständen oder wenn sie von ihren Artgenossen getrennt wurden.

Diese Ergebnisse unterstreichen deutlich die grundlegende Bedeutung der Anwesenheit einer Mutter bei der Modulation von Stressereignissen vor und nach der Geburt, selbst bei vorsozialen Arten wie Wachteln (bei welchen die Jungen vom Moment der Geburt oder des Schlüpfens an relativ reif und mobil sind). Es könnte ein Schlüsselmechanismus sein, der die phänotypische Plastizität (d. h. alle Arten umweltbedingter Veränderungen) in Wildpopulationen antreibt.

Der Artikel „The presence of a mother counteracts prenatal stress in a precocial bird“ von C. Houdelier, M. Charrier, O. Le Bot, N. Aigueperse, V. Marasco und S. Lumineau wurde in Animal Behaviour veröffentlicht.

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2022-10-27

Augen, Nase oder beides? Wie Vögel den Weg zurück zu einer Futterstelle finden, untersuchte ein Forschungsteam des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni in einer aktuellen Studie. Anhand von Kohlmeisen konnten die Forscher:innen nachweisen, dass der Geruchssinn ein wesentliches Instrument ist, um sich in vertrauter Umgebung zurecht zu finden. Die neuen Erkenntnisse unterstreichen, dass auch bei Vögeln der Geruchssinn wichtiger für die Orientierung ist als bisher angenommen.

Die Kohlmeise (Parus major) ist eine weit verbreitete Singvogelart, die im Winter ein gern gesehener Gast an den heimischen Futterstellen ist. Daher steht diese im Mittelpunkt einer soeben veröffentlichten Studie, in der ein Team aus Wissenschafter:innen prüfte, ob Kohlmeisen Gerüche aus der Umwelt nutzen, um an Futterstellen zurückzufinden. Um dieser Frage nachzugehen, wurden einige Vögel gefangen. Bei der Hälfte der Tiere wurde der Geruchssinn kurzfristig mittels Zinksulfat gedämpft. Danach ließen die Forscher:innen einen Teil der Vögel in unmittelbarer Nähe – einen anderer Teil der Tiere in einer Distanz von 1.5 km wieder aus.

Kohlmeisen mit Geruchssinn kommen rascher heim

Sowohl die Kohlmeisen mit reduziertem Geruchssinn, als auch solche mit normalem Geruchssinn fanden zu den Futterstellen zurück. „Dieses Ergebnis hat uns zunächst nicht überrascht, da wir die Tiere bewusst innerhalb ihrer vertrauten Umgebung wieder ausgelassen haben,“ erklärt Studien-Erstautorin Katharina Mahr vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni. „Interessant ist allerdings, dass Vögel mit vermindertem Geruchssinn deutlich mehr Zeit benötigten, um zurückzukehren. Dieser Effekt kommt besonders zur Geltung, als die Vögel in größerer Entfernung ausgesetzt wurden. Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass Gerüche in einer vertrauten Umgebung trotz visueller Anhaltspunkte als wichtige Informationsquelle zur Orientierung dienen“.  

Gute Nasen machen Nahrungssuche effizienter

Bestimmte Gerüche in der vertrauten Umgebung könnten laut den Forscher:innen als zuverlässige Informationsquelle dienen, um sich zu orientieren. „Ursprünglich wurden ähnliche Ergebnisse bereits bei Zugvögeln erlangt. Aber insbesondere für Arten wie Kohlmeisen, die im Winter oft in den Brutgebieten bleiben, könnte die Orientierung und Navigation mittels Geruchs helfen, die Nahrungssuche in Zeiten mit wenig Futterangebot, also beispielsweise im Winter, zu optimieren“, so Studien-Letztautor Herbert Hoi vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni. Laut Hoi unterstreichen die Ergebnisse der Studie nachdrücklich, dass der Geruchssinn für die Orientierung von Vogelarten von größerer Bedeutung sein könnte, als bisher angenommen und zum Verständnis der funktionellen Zusammenhänge des Geruchs im Leben von Vögeln beiträgt.

Die Chemie der Luft

In der Luft befindliche chemische Stoffe sind für viele Lebewesen sensorische Hinweise und ihre Verwendung bei der Navigation könnte einer der wichtigsten evolutionären Mechanismen sein, die die Entwicklung des Geruchssinns bei Tieren erklären. Ob Vögel die in der Luft enthaltenen chemischen Verbindungen zur Orientierung nützen, bleibt trotz solider Beweise für die Bedeutung des Geruchssinns im Vogelleben – etwa bei Nahrungssuche oder Paarung – umstritten. Gerade Singvögel sind trotz ihrer bemerkenswerten Orientierungsfähigkeit bislang wenig erforscht.

Der Artikel „Songbirds use scent cues to relocate to feeding sites after displacement: An experiment in great tits (Parus major)“ von Katharina Mahr, Linda Nowack, Felix Knauer und Herbert Hoi wurde in „Frontiers in Ecology and Evolution“ veröffentlicht.

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2022-09-09

Welche Auswirkungen hat der globale Wandel durch Umwelt- und Klimaveränderungen auf das Sozialverhalten – diese Frage untersucht eine aktuelle Studie des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung (KLIVV) der Vetmeduni unter der Leitung von Lia Schlippe Justicia im Team von Bibiana Rojas anhand von Pfeilgiftfröschen, die im südamerikanischen Regenwald leben. Demnach sind Pfeilgiftfrösche in ihrem Lebensraum von einer Reihe an Veränderungen betroffen. Die Forscherinnen erwarten deshalb für die Zukunft eine deutliche Veränderung des Sozialverhaltens, ein erhöhtes Aggressionsniveau und Herausforderungen hinsichtlich der elterlichen Fürsorge.

Zu den vom Menschen verursachten Umweltveränderungen zählen neben dem Verlust und der Fragmentierung von Lebensräumen, die Verbreitung neuer Krankheitserreger und Krankheiten, Umweltverschmutzung sowie Klimaveränderungen. Auch in den Tropen betreffen diese Störungen eine große Vielfalt an Arten. Die daraus resultierenden Wechselwirkungen stellen das Sozial- und Sexualverhalten von Tieren und ihre Interaktion mit der Umwelt in Frage.

Amphibien wie die Pfeilgiftfrösche (Dendrobatoidea) zeigen ein breites Spektrum an sozialen und sexuellen Verhaltensweisen. Das macht sie laut den Forscherinnen zu einem anschaulichen Modell, um die potenziellen Anpassungen von Tieren zu verstehen, die vom Menschen verursachten schnellen Umweltveränderungen und deren Auswirkungen ausgesetzt sind.

Herausforderungen für Jung- und Elterntiere

Die Wissenschafterinnen gehen davon aus, dass Jungtiere und Larven von den Umweltveränderungen besonders bedroht sind. „Unregelmäßigere Niederschläge und höhere Temperaturen schränken die Verfügbarkeit und Vielfalt von Larven-Kinderstuben ein und erhöhen gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit der Austrocknung. Um diese negativen Auswirkungen auszugleichen, werden Elterntiere mehr Zeit damit verbringen, Gelege zu betreuen und Kaulquappen zu weniger gefährdeten Aufzuchtplätzen zu bringen“, so Erst-Autorin Lia Schlippe Justicia vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung (KLIVV) der Vetmeduni.

Höhere Aggression und vermehrter Kannibalismus

Darüber hinaus rechnen die Expertinnen mit häufigerem Kannibalismus bei Jungtieren sowie generell mit höheren Aggressionsraten aufgrund begrenzter Ressourcen und Territorien und anthropogenen Lärms. Dazu Studien-Letztautorin Bibiana Rojas vom KLIVV: „Veränderte Umweltbedingungen, die sich aus kleinräumiger Abholzung oder erhöhter Lärmbelästigung ergeben, können wichtige Kommunikationsprozesse stören, etwa bei der Balz oder Partnerwahl, da der Ruf der Männchen schlechter zu hören ist und sich die Erkennbarkeit des Partners reduziert.“

Umweltveränderungen, Sozialverhalten und Fortpflanzung

Anthropogene Umweltveränderungen haben große Auswirkungen auf die Interaktionen von Organismen untereinander und mit ihrer Umwelt. Ein verändertes Verhalten ist oft die erste Reaktion. Die Art dieses Verhaltens kann bestimmen, wie, beziehungsweise ob, sich Organismen anpassen. und das Überleben der Nachkommen von besonderer Bedeutung. Die Analyse der Verhaltens- und Umweltveränderungen durch zukünftige Studien wird laut den Forscherinnen einen wichtigen Beitrag leisten, um die Auswirkungen auf verschiedene Arten und Populationen besser abzuschätzen.

Der Artikel „Poison frog social behaviour under global change: potential impacts and future challenges“ von Lia Schlippe Justicia, Chloe A. Fouilloux und Bibiana Rojas wurde in „Acta Ethologica“ in der Sonderausgabe "Impact of global change on social interactions: Auswirkungen auf Ökologie und Fitness" veröffentlicht.

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2022-09-07

Bei vielen Tierarten gibt es eine starke Konkurrenz zwischen Männchen auf der Suche nach einer willigen Partnerin. Aus diesem Grund haben sich aufwändige Balzrituale entwickelt, insbesondere bei vielen Vogelarten, die oft Tänze aufführen, die ihre Stärke und Schönheit zeigen sollen. Im Fall von Laubenvögeln bauen die Männchen sogar eine besondere „Bühne“, um Weibchen zu bezaubern. Aber trotz des starken Selektionsdrucks, der dem Wettbewerb um Partner innewohnt, akzeptieren die Männchen bei einigen Arten gleichgeschlechtliche Besucher in ihren "Lauben".

Laubenvögel führen Balztänze auf kunstvollen Ausstellungsbauten – sogenannten Lauben – auf, die von einem ansässigen Männchen gebaut und verteidigt werden. Mehrere Berichte deuten darauf hin, dass Laubenbesitzer die Anwesenheit sogenannter „untergeordneter“ männlicher Besucher in ihren Ausstellungshallen tolerieren, obwohl deren Rolle bislang wenig Aufmerksamkeit erhalten hat. Es wurde vermutet, dass untergeordnete Männchen die für eine erfolgreiche sexuelle Signalisierung erforderlichen Fähigkeiten durch längere soziale Interaktionen in den Arenen der dominanten Männchen erlernen könnten, aber es bleibt unklar, ob sich deren Balzfähigkeiten mit solcher Erfahrung verbessern. Es könnte auch sein, dass untergeordnete Männchen aktiv dazu beitragen, den Paarungserfolg des ansässigen Männchens zu verbessern. Dies war bis jetzt jedoch nur Spekulation.

Wissenschaftler:innen des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni und der Universität Wien untersuchten in einer Studie Männchen-Assoziationen bei freilebenden Laubenvögeln (Ptilonorhynchus maculatus). Sie versuchten zunächst festzustellen, ob sich das Balzverhalten je nach Status des Laubenbesitzers unterscheidet. Sie untersuchten dann, ob soziale Interaktionen zwischen Laubenbesitzern und untergeordneten Männchen als Balzkoalitionen gelten können. 

Rudimentäre Balzkoalitionen

Ihre Analyse ergab keine Unterschiede zwischen untergeordneten Männchen und Laubenbesitzern in Bezug auf spezifische Parameter der Balz wie Verhaltensflexibilität, aber die Forschenden fanden Hinweise darauf, dass Männchen-Assoziationen bei Laubenvögeln tatsächlich ein Beispiel für rudimentäre Balzkoalitionen sein könnten. Die untergeordneten Männchen könnten tatsächlich dem Laubenbesitzer helfen, auch wenn sie sich nicht kooperativ zur Schau stellen oder die Arena aktiv vor der Zerstörung durch benachbarte Plünderer verteidigen. Durch ihre bloße zahlenmäßige Stärke, könnten sie andere Männchen von Versuchen abhalten, die Arenen von Konkurrenten zu zerstören. Das Ausmaß der untergeordneten Anwesenheit korrelierte nämlich mit dem Paarungserfolg der männlichen Laubenbesitzer (gemessen an der Anzahl der Kopulationen).

Die Forscher fanden auch heraus, dass männliche Koalitionen in den Folgejahren stabil bleiben. Die Ergebnisse weisen auf die Möglichkeit hin, dass untergeordnete Männchen dieser Art möglicherweise nicht im Rahmen einer Form von "Training" mit Laubenbesitzern in Kontakt treten, sondern andere Vorteile aus dem Aufbau langfristiger Koalitionen mit ihnen ziehen könnten. Eine Hypothese ist, dass die Sättigung geeigneter Balzplätze geschlechtsreife untergeordnete Männchen dazu zwingen könnte, sich hinten „anzustellen“, um später das Eigentum von etablierten Arenen zu erlangen, wenn diese einmal verfügbar werden. Darüber hinaus könnten die männlichen Partnerschaften es untergeordneten Männchen ermöglichen, Dominanzhierarchien mit umgebenden Männchen aufzubauen und soziale Kompetenz zu erlangen.

In der Studie beobachteten die Forscher auch einige Vorkommnisse von untergeordneten Männchen, die kopulierten oder dies versuchten. Daher könnten untergeordnete Männchen auch direkte Fitnessvorteile aus solchen Balzkoalitionen ziehen – nämlich gelegentlichen Zugang zu Weibchen.

Diese Studie liefert neue Informationen über die soziale Dynamik unter männlichen Laubenvögeln und weitere Einblicke in die Entwicklung des Koalitionsverhaltens bei männlichen Darstellungen. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um beispielsweise herauszufinden, wie diese Koalitionen gebildet werden und ob untergeordnete Männchen ihr Vorbild selektiv auswählen oder ob Laubenbesitzer einige untergeordnete Männchen tolerieren und andere verjagen.

Der Artikel “Male–male associations in spotted bowerbirds (Ptilonorhynchus maculatus) exhibit attributes of courtship coalitions” von Giovanni Spezie und Leonida Fusani wurde in Behavioral Ecology and Sociobiology veröffentlicht.

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2022-08-29

Spechte erkennen Süßes, doch einer von ihnen - der auf Ameisen spezialisierte Wendehals - hat die Fähigkeit, Zucker zu schmecken, wieder verloren

Viele Säugetiere mögen Süßes. Vögel haben jedoch ihren Süß-Rezeptor im Laufe der Evolution verloren. Kolibris und Singvögel funktionierten darauf unabhängig voneinander ihren Umami-Geschmacksrezeptor um, um Zucker zu schmecken. Wie aber nehmen andere Vögel Süßes wahr? Nun zeigt ein internationales Forschungsteam, dass auch Spechte Süßes schmecken können. Spannenderweise verloren die auf Ameisen spezialisierten Wendehälse diese Fähigkeit durch eine einfache Veränderung ihres Rezeptors wieder. Der neuartige Mechanismus zur Umkehrung sensorischer Fähigkeiten zeigt, wie Sinnessysteme sich an die Ernährung von Arten anpassen können.

Vögeln, den Nachfahren fleischfressender Dinosaurier, fehlt ein Teil des Süß-Rezeptors, der bei Säugetieren zu finden ist. Dadurch sollten sie Zucker nicht schmecken können. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass sowohl Kolibris als auch Singvögel die Fähigkeit, Zucker wahrzunehmen, wiedererlangt haben: Durch Umfunktionieren des Geschmacksrezeptors für Umami können sie nun Kohlenhydrate in Früchten und Nektar erkennen. Wie andere Vogelarten Zucker wahrnehmen und inwieweit die Geschmacksrezeptoren die immense Nahrungsdiversität der Vögel widerspiegeln, ist unklar. Um dieser Frage nachzugehen, konzentrierten sich Julia Cramer und Maude Baldwin von der Forschungsgruppe Evolution Sensorischer Systeme des Max-Planck-Instituts für biologische Intelligenz (in Gründung) und Kolleg*innen von der Cornell University, vom Konrad-Lorenz Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Veteriniärmedizinischen Universität Wien, der Universität Wien, der Meiji University und der Swedish University of Agricultural Science auf Spechte. Obwohl diese Vögel in erster Linie Insektenfresser sind, gibt es unter ihnen auch mehrere Arten, die sich von zuckerreichen Baumsäften, Nektar und Früchten ernähren.

Mit Hilfe von Verhaltenstests mit Wildvögeln zeigte Baldwins Gruppe, dass Spechte Zucker und Aminosäuren gegenüber Wasser eindeutig bevorzugen. Überraschenderweise zeigten Wendehälse – Mitglieder der Spechtgruppe, deren Nahrung fast ausschließlich aus Ameisen besteht – eine Vorliebe für Aminosäuren, aber nicht für Zucker. „Wir haben uns daher gefragt, ob sich die beobachtete Vorliebe für Zucker auch auf Ebene der Rezeptoren der Vögel widerspiegelt“, berichtet Maude Baldwin.

Funktionsanalysen der Geschmacksrezeptoren bestätigten, dass die Rezeptoren von Spechten auf Zucker reagieren, die von Wendehälsen hingegen nicht. Interessanterweise deutete die Rekonstruktion von Rezeptoren ihrer Vorfahren darauf hin, dass der gemeinsame Urahn von Wendehals und Specht bereits einen modifizierten Umami-Rezeptor besaß, der Zucker erkennen konnte. „Dies belegt einen dritten Fall der unabhängigen Evolution des Zucker-Schmeckens durch Modifikation des Umami-Rezeptors bei Vögeln“, erklärt Julia Cramer, Erstautorin der Studie. „Noch spannender war jedoch die Tatsache, dass Wendehälse diese neue Funktion des Rezeptors dann wieder verloren haben.“

Cramers akribische Analyse der Unterschiede zwischen den Rezeptoren von Wendehals und Specht ergab Überraschendes: Die Veränderungen an nur einer einzigen Aminosäureposition im Wendehals-Rezeptor konnte die Zuckerwahrnehmung selektiv ausschalten. Die Vögel behielten dabei jedoch ihre Fähigkeit, Aminosäuren zu schmecken. Dies ist für Vögel, die sich auf proteinreiche Insekten als Nahrung spezialisiert haben, vermutlich wichtig.

Die Ergebnisse zeichnen eine spannende Evolutionsgeschichte nach: Spechte, oder vielleicht bereits einer ihrer Vorfahren der älter ist als die Spechte selbst, entwickelten schon früh die Fähigkeit, Zucker wahrzunehmen. Diese Veränderung wurde daraufhin zum Teil wieder umgekehrt, als der Wendehals-Rezeptor die Reaktion auf Süßes wieder verlor. „Wir waren sehr überrascht, dass diese Umkehrung durch die Veränderung nur einer einzelnen Aminosäure verursacht wird, die als selektiver molekularer Schalter für die Wahrnehmung von Zuckern bei Wendehälsen dient“, erzählt Cramer. „Offensichtlich führt diese kleine Veränderung dazu, dass Wendehälse Zucker in ihrer Nahrung nun nicht mehr erkennen können. Die Fähigkeit des Rezeptors, Informationen über den jeweiligen Aminosäuregehalt zu sammeln, blieb jedoch erhalten. Das macht auch Sinn, wenn der größte Teil der Nahrung aus Ameisen besteht.“

Weitere Untersuchungen können zeigen, wie bestimmte Veränderungen in den Geschmacksrezeptoren und in anderen physiologischen und sensorischen Systemen mit der großen Nahrungsvielfalt bei Vögeln zusammenhängen.

Der Artikel "A single residue confers selective loss of sugar sensing in wrynecks" von Julia F. Cramer, Eliot T. Miller, Meng-Ching Ko, Qiaoyi Liang, Glenn Cockburn, Tomoya Nakagita, Massimiliano Cardinale, Leonida Fusani, Yasuka Toda, Maude W. Baldwin wurden in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht.

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2022-08-18

Wer mag mich und wer nicht? Um diese Frage zu beantworten, nützen Menschen häufig „Eavesdropping“, also das Belauschen oder Beobachten anderer zum eigenen Vorteil. Bei Hunden ist dies weniger klar. Bereits im Jahr 2020 zog eine Forschungsarbeit₁ der Vetmeduni die Eavesdropping-Hypothese für Hunde in Zweifel. Eine nun veröffentlichte Studie des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni untersuchte Hunde und Wölfe und bestätigt dieses Ergebnis. Der Schluss der Wissenschafter:innen: Der Prozess der Reputationsbildung könnte für Tiere komplexer sein als bisher gedacht.

Reputation ist ein Schlüsselfaktor in sozialen Interaktionen von Tieren, die in Gruppen leben. Sie spielt eine wichtige Rolle beim Etablieren von Kooperationen. Tiere bilden sich ein Urteil von anderen Individuen, indem sie direkt mit ihnen interagieren oder sie bei der Interaktion mit Dritten beobachten – eine Fähigkeit, die in der Verhaltensforschung als „Eavesdropping“ bekannt und für Menschen selbstverständlich ist. Bei Hunden (Canis lupus familiaris) ist die Forschungslage allerdings nicht eindeutig. Und selbst, wenn sie zu Eavesdropping in der Lage sind, ist nicht bekannt, ob sich diese Fähigkeit während des Domestizierungsprozesses entwickelt hat oder ob sie von ihrem Vorfahren, dem Wolf (Canis lupus), geerbt wurde.

Studie an Hunden und Wölfen lässt an Eavesdropping-Hypothese zweifeln

Die nun präsentierte Studie untersuchte deshalb, ob sich Hunde oder Wölfe durch indirektes bzw. direktes Erleben ein Urteil über eine Person bilden können. Am Experiment nahmen neun Wölfe und sechs Hunde teil, die im Wolf Science Center (WSC) der Vetmeduni leben. In der Beobachtungsphase sahen die Tiere, wie zwei Menschen mit einem Hund interagierten – einer handelte großzügig und fütterte den Hund, der andere war egoistisch und weigerte sich, den Hund zu füttern. Die Tiere konnten nun zwischen den beiden Personen wählen. In der folgenden Erlebnisphase interagierten die Tiere direkt mit den beiden Menschen. Danach konnten sie wieder zwischen den beiden Personen wählen.

„Insgesamt entschieden weder Hunde noch Wölfe nach indirekter oder direkter Erfahrung zwischen einem großzügigen oder egoistischen Menschen. Jedoch zeigten Wölfe während der Beobachtungsphase mehr Aufmerksamkeit gegenüber der großzügigen Person und einige Hunde und Wölfe bevorzugten den großzügigen Menschen, nachdem sie indirekte und direkte Erfahrungen gemacht hatten“, so Erstautorin Hoi-Lam Jim vom Wolf Science Center des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni. Laut Jim deutet die Studie darauf hin, dass die Reputationsbildung für Tiere schwieriger sein könnte als bisher angenommen, wie bereits eine 2021 veröffentlichte wissenschaftliche Arbeit über Asiatische Elefanten (Elephas maximus)₂ von Jim und Kolleg:innen zeigte. Zudem unterstreicht die Studie, wie wichtig das Studien-Design ist, um den Prozess der Reputationsbildung bei Tieren genauer zu untersuchen und neue Erkenntnisse zu gewinnen.

Der Artikel „Wolves and dogs fail to form reputations of humans after indirect and direct experience in a food-giving situation“ von Hoi-Lam Jim, Marina Plohovich, Sarah Marshall-Pescini und Friederike Range wurde in „PLOS ONE“ veröffentlicht.

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Weitere Informationen:

₁ Presseinformation: Für Hunde ist wichtig, wo jemand steht, nicht was jemand tut

₂ Presseinformation: Elefanten bilden sich kein Urteil über Menschen

2022-08-17

Bei der Untersuchung der kognitiven Fähigkeiten von Tieren konzentrieren sich Forscher:innen hauptsächlich auf die Untersuchung von Tieren aus Tierhaltung, da Experimente in solchen kontrollierten Umgebungen leichter durchgeführt werden können. Die Umgebung, in der so gehaltene Tiere leben, ist jedoch im Allgemeinen weniger komplex als die, mit der ihre wildlebenden Artgenossen konfrontiert sind. Deshalb sind in Labors generierte Ergebnisse nicht immer auf die gesamte Tierart verallgemeinerbar.

Das Problem ist sogar noch komplexer, da individuelle Tiere unabhängig davon, ob sie in freier Wildbahn oder unter menschlicher Obhut leben, ihr ganzes Leben lang mit einzigartigen Erfahrungen des täglichen Lebens umgehen müssen. Tatsächlich können Wildpopulationen derselben Art in unterschiedlichen Umgebungen leben, wobei Individuen unterschiedlichen sozio-ökologischen Herausforderungen begegnen. In ähnlicher Weise können Tierhaltungs-Einrichtungen Unterschiede in den Haltungsbedingungen aufweisen, und die Lebensgeschichten der Individuen können selbst in solchen normalerweise als kontrolliertes Umfeld klassifizierten Situationen stark variieren.

In der vorliegenden Übersichtsstudie stellen die Autor:innen Beispiele aus neuerer Forschung vor, die verschiedene Populationen von Hunden, Rabenvögeln und Primaten untersucht haben und zeigen, dass das Verhalten und die kognitive Leistung von Individuen sogar innerhalb derselben Art von früheren sozialen Erfahrungen beeinflusst werden („vergangener sozialer Kontext“, z.B. erhaltene elterliche Fürsorge), aktuelle soziale Bedingungen („gegenwärtiger sozialer Kontext“, z. B. Status), sowie die Art und Weise wie die Tiere getestet werden („empirischer Kontext“). Auf dieser Grundlage fordern die Autor:innen Forschende auf, bei der Berichterstattung über die Vergangenheit, Gegenwart und den empirischen Kontext der von ihnen untersuchten Tiere genauer vorzugehen, um valide Vergleiche zu ermöglichen und die möglichen Auswirkungen solcher Elemente zu testen. Zusätzlich sollten vergleichende Studien in verschiedenen sozialen Umfeldern und in verschiedenen Populationen durchgeführt werden, um diese Komplexität positiv auszunutzen und Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie flexibel Tiere beim Ausdruck ihrer kognitiven Fähigkeiten sein können.

Der Artikel "Beyond the dichotomy between field and lab — the importance of studying cognition in context" von Lisa Horn, Giulia Cimarelli, Palmyre H Boucherie, Vedrana Šlipogor und Thomas Bugnyar ist in der Zeitschrift Current Opinion in Behavioral Sciences erschienen.

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2022-08-16

Wie die Stimmhöhe die Wahrnehmung des Alters, nicht aber die Attraktivität bei Frauen beeinflusst

Psychologische Studien haben in der Vergangenheit verschiedenste Eigenschaften von Gesicht und Stimme und deren Einfluss auf unsere Attraktivitätsbewertung, sowie auf die Bewertung von damit zusammenhängenden Eigenschaften wie Männlichkeit/Weiblichkeit, Gesundheit oder Alter untersucht. Allerdings haben nur wenige Studien untersucht, wie sich Stimme und Gesicht gegenseitig beeinflussen. Wir wollten wissen, ob eine höhere Stimme bei Frauen die Beurteilung von Attraktivität, Gesundheit und Weiblichkeit der Stimme durch Männer beeinflusst, und ob andererseits eine höhere Stimme die Bewertung von Gesichtern durch Männer beeinflusst.

Um dies zu testen, baten Forscher:innen männliche Teilnehmer, Stimmen zu bewerten, die teils ihre natürliche Stimmhöhe hatten und teils so manipuliert wurden, dass sie eine höhere Tonhöhe hatten. Außerdem sollten sie die Gesichter weiblicher Sprecherinnen in Videos entweder mit der natürlichen oder der manipulierten höheren Stimmlage bewerten. Entgegen der meisten früheren Studienergebnisse wurden die höheren Stimmen nicht als attraktiver bewertet, aber als weiblicher und ca. 2 Jahre jünger. Bei den Bewertungen der Gesichter hatte die Stimme dann nur noch einen Einfluss auf das wahrgenommene Alter – die Gesichter wurden hier mit höherer Stimme als ca. ein halbes Jahr jünger eingeschätzt. Die Stimme scheint also bei der Alterseinschätzung eine wichtige Rolle zu spielen, bei anderen Bewertungen vielleicht weniger.

Der Artikel "The Effects of Pitch Manipulation on Male Ratings of Female Speakers and Their Voices" von Christina Krumpholz, Cliodhna Quigley, Karsan Ameen, Christoph Reuter, Leonida Fusani und Helmut Leder wurde in der Zeitschrift Frontiers in Psychology veröffentlicht.

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2022-08-02

Viele Vögel nützen zur Fortbewegung den Wellenflug. Phasen mit schnellen Flügelschlägen, bei denen die Vögel an Höhe gewinnen, wechseln sich mit Gleitphasen ab. Ein von der Vetmeduni (Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie der Vetmeduni Vienna sowie Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensorschung) geleitetes Forschungsteam – in Zusammenarbeit mit dem österreichischen Waldrappteam in Mutters (Tirol), der ETH Zürich, der Universität Wien und der Vetsuisse in Bern – wies nun anhand von Daten aus GPS-Sendern erstmalig nach, dass Waldrappe mit dieser Flugtechnik ihren Energiebedarf deutlich senken.

Vögel haben während ihres Fluges einen außergewöhnlich hohen Energiebedarf. Ein sichtbares Flug-Merkmal mancher Arten ist der Wechsel zwischen Flattern und Gleiten, wodurch sie Energie sparen sollen. Empirische Belege für einen energetischen Nutzen gab es bisher jedoch nicht. Um das zu ändern, statteten die Forscher:innen vom Menschen aufgezogene Waldrappe (Geronticus eremita) für ihre Wanderungsbewegung mit GPS-Datenloggern aus. Die Wissenschafter:innen überwachten damit die Position der Vögel, die Flügelschläge, die dynamische Gesamtkörperbeschleunigung und die Herzfrequenz als Maßgröße für den Energieverbrauch.

Der Waldrapp ist ein etwa gänsegroßer Ibis und war einst in Europa ein häufig verbreiteter Vogel. Durch intensive Bejagung starb er jedoch in Mitteleuropa im 17. Jahrhundert aus. Im Rahmen des Europäischen LIFE+EU-Projektes, das unter anderem vom WWF unterstützt wird, soll der Waldrapp wieder als echter Zugvogel in Mitteleuropa, Spanien und Italien angesiedelt werden.

Der Artikel „Empirical Evidence for Energy Efficiency Using Intermittent Gliding Flight in Northern Bald Ibises“ von Ortal Mizrahy-Rewald, Elisa Perinot, Johannes Fritz, Alexei L. Vyssotski, Leonida Fusani, Bernhard Voelkl und Thomas Ruf wurde in „Frontiers in Ecology and Evolution“ veröffentlicht.

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2022-07-07

Eine soeben veröffentlichte Studie des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni testet einige gängige Hypothesen zum evolutionären Nutzen großer Gehirne. Demnach ist die Lebensdauer von Fischen mit großen Gehirnen kürzer als die von Arten mit kleinen Gehirnen. Und Fische mit kleineren Gehirnen investieren eher in Brutpflege als solche mit großen Gehirnen. Beide Erkenntnisse stehen in starkem Kontrast zu Ergebnissen von Studien an Vögeln und Säugetieren. Vor diesem Hintergrund betonen die Wissenschaftler, wie wichtig es ist, Hypothesen umfassend zu testen und sich dabei nicht auf einige Tierarten zu beschränken.

Die Gehirngröße variiert im Tierreich erheblich. Da die Entwicklung und Erhaltung eines großen Gehirns aufwändig ist, stellt sich aus evolutionärer Sicht die Frage, warum einige Organismen mehr in ihr Gehirn investieren als andere. Typischerweise werden die Unterschiede der Gehirngröße mit Kompromissen erklärt: Die Vorteile eines größeren Gehirns, wie beispielsweise verbesserte kognitive Fähigkeiten, werden gegen potenzielle Kosten, wie beispielsweise einen erhöhten Energiebedarf, abgewogen. In diesem Rahmen wurden von der Wissenschaft mehrere Hypothesen formuliert, die unterschiedliche Schwerpunkte auf ökologische, verhaltensbezogene oder physiologische Aspekte von Kompromissen bei der Entwicklung der Gehirngröße legen. Allerdings beziehen sich diese Hypothesen zu einem großen Teil auf Säugetiere und Vögel, weshalb unklar ist, inwieweit die jeweiligen Argumente allgemein gültig sind.

In ihrer soeben im „Journal of Evolutionary Biology“ veröffentlichten Studie testeten die beiden Forscher deshalb nun drei der prominentesten Hypothesen – die Hypothesen „teures Gewebe“ („expensive tissue“), „soziales Gehirn“ („social brain“) und „kognitiver Puffer“ („cognitive buffer“) – anhand von Fischen. Basis der Analyse war ein umfassender Datensatz, der aus einer öffentlich zugänglichen Ressource („FishBase“: www.fishbase.se) stammt. In Übereinstimmung mit den Vorhersagen der „teuren Gewebe“- und der „sozialen Gehirn“-Hypothese sind zumindest bei einigen Fischgruppen größere Gehirne mit verringerter Fruchtbarkeit und erhöhter Sozialität verbunden.

Andere Hypothesen konnte die Studie jedoch nicht verifizieren, wie Studien-Erstautor Stefan Fischer vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni erklärt: „Entgegen den gängigen Hypothesen ist die Lebensdauer bei Fischen mit großen Gehirnen verkürzt. Außerdem haben Arten, welche elterliche Fürsorge übernehmen, tendenziell kleinere Gehirne.“ Somit ist bei Fischen die Brutpflege indirekt proportional zur Gehirngröße – laut den Forschern eine überraschende Erkenntnis.

Die Conclusio der Studie: Einige potenzielle Kosten (reduzierte Fruchtbarkeit) und Vorteile (erhöhte Sozialität) großer Gehirne scheinen für Wirbeltiere nahezu universell zu sein, während andere eher abstammungsspezifische Auswirkungen haben. Die Forschungsarbeit unterstreicht damit laut Studien-Letztautor Arne Jungwirth vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni die Notwendigkeit einer taxonomisch vielfältigen Herangehensweise an alle grundlegenden Fragen der Evolutionsbiologie: „Unsere Arbeit zeigt deutlich, dass es notwendig ist, selbst vermeintlich gut etablierte Hypothesen anhand möglichst vieler verschiedener Taxa, also Gruppen von Tieren, zu testen – das Leben ist vielfältiger und faszinierender, als es unsere Theorien glauben machen.“

Der Artikel „The costs and benefits of larger brains in fishes“ von Stefan Fischer und Arne Jungwirth wurde im „Journal of Evolutionary Biology“ veröffentlicht.

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2022-07-05

Der in der Zeitschrift Biological Reviews veröffentlichte Artikel von Dustin Penn gehört zu den Top 10 der am häufigsten heruntergeladenen Artikel der Zeitschrift. Der Artikel „Das Handicap-Prinzip: Wie eine fehlerhafte Hypothese zu einem wissenschaftlichen Prinzip wurde“ von Dustin Penn vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung, Veterinärmedizinische Universität Wien und Szabolcs Számadó vom Institut für Soziologie und Kommunikation, Technische und Wirtschaftsuniversität Budapest, adressiert das sogenannte „Handicap-Prinzip“. Diese Idee, die 1975 von Amotz Zahavi vorgeschlagen wurde, ist die am häufigsten zitierte Erklärung für die Entwicklung zuverlässiger Signale. Es schlägt vor, dass Signale ehrlich sind, weil sie kostspielig zu produzieren sind und daher nicht gefälscht werden können. Zahavis Hypothese geht davon aus, dass Signale sowohl verschwenderisch als auch kostspielig sind und sich entwickeln, weil Verschwendung Ehrlichkeit erzwingt. Penn und Számadó erklären, warum diese Idee falsch ist und wie sie dennoch zu einer weithin akzeptierten Erklärung für ehrliche Signalisierung geworden ist.

1990 veröffentlichte Alan Grafen Modelle, von denen er behauptete, dass sie Zahavis Handicap-Prinzip bestätigten. Seine Schlussfolgerungen wurden weithin akzeptiert und das Handicap-Prinzip wurde in der Folge zum vorherrschenden Paradigma zur Erklärung der Entwicklung der ehrlichen Signalisierung in den biologischen und sozialen Wissenschaften. Penn und Számadó zeigen nun, dass Grafens Modelle die Handicap-Hypothese nicht unterstützen, obwohl sie eine andere von Zahavi vorgeschlagene Hypothese unterstützen, die argumentiert, dass männliche Tiere ihre Investition in den Ausdruck ihrer sexuellen Signale entsprechend ihrem Zustand und ihrer Fähigkeit, die Kosten und Risiken zu tragen, anpassen. Diese Idee unterscheidet sich eigentlich stark von der Handicap-Hypothese, wurde jedoch häufig falsch interpretiert und mit dem Handicap-Prinzip gleichgesetzt. Theoretische Studien haben seitdem gezeigt, dass die Signalisierungskosten per se für die selektive Aufrechterhaltung der Signalehrlichkeit irrelevant sind und dass sich die Ehrlichkeit durch unterschiedliche Vorteile sowie unterschiedliche Kosten entwickeln kann. Es gab frühere Kritik am Handicap-Prinzip, aber sie konzentrierten sich lediglich auf die Einschränkungen von Grafens Modell und übersahen die Tatsache, dass es kein Handicap-Modell ist.

Laut Penn und Számadó lässt sich dieses Modell innerhalb eines darwinistischen Rahmens von Kompromissen bei der adaptiven Signalisierung besser verstehen, ohne die zusätzliche Belastung und verwirrende Logik durch das Handicap-Prinzips. Es gibt keine theoretische oder empirische Unterstützung für das Handicap-Prinzip, und die Zeit ist längst überfällig, diese Idee in einen „ehrenvollen Ruhestand“ zu führen.

Der im Jahr 2019 publizierte Artikel "The Handicap Principle: how an erroneous hypothesis became a scientific principle" ist in Biological Review verfügbar.

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2022-06-20

Hausmäuse und viele andere Tierarten verwenden Ultraschall, um in verschiedenen Kontexten zu kommunizieren, einschließlich sozialer und sexueller Interaktionen. Diese Vokalisationen werden zunehmend in der Tierkommunikationsforschung und zur Erforschung der genetischen Grundlagen von Autismus und Sprachstörungen untersucht. Bisherige Analyse-Tools sind jedoch unzureichend. Forscher:innen der Vetmeduni haben nun eine neue, verbesserte Technologie entwickelt.

Da Ultraschallvokalisationen (USVs) über dem Bereich des menschlichen Gehörs liegen (> 20 Kilohertz) und manuelle Analysemethoden extrem zeitaufwändig sind, wurden mehrere automatisierte Methoden zur USV-Erkennung und -Klassifizierung entwickelt. In einer Studie unter Leitung des Konrad-Lorenz-Instituts der Vetmeduni und in Kooperation mit dem Institut für Schallforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften bewerteten die Forscher:innen nun die Vor- und Nachteile dieser Analyse-Tools.

Von besonderem Wert ist die von den Forscher:innen entwickelte neue Analysemethode. Dazu Studien-Erstautor Reyhaneh Abbasi vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni: „Zur Automatisierung der Klassifizierung von USVs haben wir das Analyse-Tool BootSnap für die überwachte Klassifizierung entwickelt. Unterschiedliche Vokalisisationen konnten wir damit in zwölf Typen klassifizieren.“ Die von den Forscher:innen entwickelte neue Klassifizierungsmethode basiert auf Ensemble Deep Learning und bietet mehr Generalisierbarkeit als das bisherige State-of-the-Art-Tool. BootSnap ist für die wissenschaftliche Nutzung kostenlos und frei verfügbar.

Der Artikel „Capturing the songs of mice with an improved detection and classification method for ultrasonic vocalizations (BootSnap)“ von Reyhaneh Abbasi, Peter Balazs, Maria Adelaide Marconi, Doris Nicolakis, Sarah M. Zala und Dustin J. Penn wurde in „PLoS Computational Biology“ veröffentlicht.

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Vetmeduni Pressemeldung

2022-05-30

Innovationen im Wildtiermonitoring standen am 13. Mai im Fokus der 2. Mallnitzer Tage, die im Jahr 2019 aus der Kooperation der Veterinärmedizinischen Universität Wien, dem Land Kärnten und dem Nationalpark Hohe Tauern hervorgegangen waren.*

Neue Technologien eröffnen zahlreiche Möglichkeiten, Veränderungen in Ökosystemen zu beobachten, und sind aus dem Naturschutzbereich nicht mehr wegzudenken. Die Optionen im Wildtiermonitoring reichen dabei weit über das bekannte GPS-Halsband hinaus. Expert*innen aus Wien und Kärnten vermittelten den Teilnehmer*innen der 2. Mallnitzer Tage aktuelle Hightech-Methoden zur Überwachung von Wildtieren und informierten über praktischen Einsatz sowie Auswirkungen der eingesetzten Technologien.

LH Peter Kaiser:„Es freut mich, dass unter Einsatz hochtechnologischer Innovationen ein Mehrwert zum Naturschutz im Nationalpark Hohe Tauern geleistet werden kann. Auf diesem Weg ist es möglich, Tier und Natur in Bezug auf den eintretenden Klimawandel bestmöglich zu beobachten und in Enkelverantwortung mit notwendigen Maßnahmen darauf zu reagieren.“

Viele interessante Themen wurden präsentiert, unter anderem ein neues Forschungsprojekt zum Heiligenbluter Gamswild, ein Update zur Bestandsentwicklung von Eulen und Greifvögeln in Österreich, spannende Information zur Entwicklung der heimischen Vogelwelt, das Thema Drohnen, Klimawandel und Gesundheit: Zukunftsthemen im Bereich Wildtiermonitoring, sowie die Rolle der Genetik im Monitoring von Wildtierpopulationen. Ebenso wichtig waren Informationen zur Gesundheitsüberwachung von Wildtieren mit Demonstration am Schautisch, und zur Nutzung von Radiosendern bis zur Satellitentechnologie: moderne Methoden der Wildtiertelemetrie.

Otto Doblhoff-Dier, Vizerektor für Forschung und Internationale Beziehungen der Veterinärmedizinischen Universität Wien: „Ich freue mich sehr, dass die Mallnitzer Tage nach einer corona-bedingten Pause heuer wieder stattfinden konnten: Sie sind ein wichtiger Baustein in unserer VetmedRegio-Initiative, in deren Rahmen wir die Expertise unserer Universität allen Interessierten österreichweit zur Verfügung stellen.“

*Pressemitteilung Nationalpark Hohe Tauern, 13.05.2022

Vetmeduni Pressemeldung

Auch aufgelassen und ungenützt schlägt die Bahn die Straße ökologisch deutlich. Das zeigt eine soeben in „Agriculture, Ecosystems and Environment“ veröffentlichte polnisch-österreichische Studie unter Leitung von Marcin Tobolka des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni, die aufgelassene Bahnstrecken hinsichtlich ihrer Qualität als Habitat für Vögel untersuchte. Vögel finden hier einen attraktiven Lebensraum vor, der vielfältige Möglichkeiten bietet und eine beachtliche Biodiversität aufweist. Von großer Relevanz ist dieser Lebensraum vor allem dort, wo Vögel aufgrund intensiver Landwirtschaft aus ihren angestammten Habitaten vertrieben werden.

Im Rahmen ihres ganzjährigen Untersuchungszeitraum erfassten die Wissenschafter 9678 Individuen von 99 Vogelarten. An aufgelassenen Eisenbahnstrecken wurden 4614 Vögel aus 80 unterschiedlichen Arten gezählt, entlang von unbefestigten Straßen in Ackerbaugebieten waren es immerhin noch 3124 Individuen von 73 Arten, während auf Feldern nur 1940 Vögel aus 60 Arten gefunden wurden. 

Da solche Strukturen ein hohes Potenzial als alternative Lebensräume besitzen und für den Naturschutz von Vorteil sind, sollten diese im Rahmen von Landschaftsplanungsprogrammen berücksichtigt werden. Ungenutzte Eisenbahnstrecken können als eines von mehreren Instrumenten zur Minderung des Verlusts der biologischen Vielfalt auf landwirtschaftlichen Flächen eingesetzt werden, was laut den Studienautoren auch eines der Ziele der Gemeinsamen Agrarpolitik der Europäischen Union ist.

Der Artikel „Unused railway lines as a contributor to bird abundance, species richness and diversity in intensively managed farmland“ von Łukasz Dylewski und Marcin Tobolka wurde in „Agriculture, Ecosystems and Environment“ veröffentlicht.

Die Studie wurde vom National Science Center (Poland) unterstützt; Projekt 2016/21/N/NZ8/01289

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2022-05-03

Über das Verhalten von Vögeln mit ihren Jungen im Nest gibt es bis dato überraschend wenig wissenschaftliche Informationen. Eine aktuelle internationale Studie unter Leitung von Herbert Hoi vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Veterinärmedizinischen Universität Wien belegt nun, dass der Einfluss des Wetters ein bestimmender Faktor ist, der sich auf Aspekte wie Brutleistung, Nahrungsangebot aber auch auf die Nestnutzung auswirkt.

Welchen Einfluss unterschiedliche Wetterbedingungen auf Brutleistung, Nahrungsangebot und Nestraumnutzung haben, untersuchte die Studie anhand von Wiedehopf-Küken (Upupa epops). Dazu Studienautor Herbert Hoi vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni: „Insbesondere der Ort der Futterübergabe durch die Eltern und die Beutegröße können zu einer unterschiedlichen Nistraumnutzung bei den Nestlingen führen. Die elterliche Fütterstrategie und die Größe der Beute werden wiederum von den Wetterbedingungen beeinflusst, welche den bedeutendsten Faktor für die Nutzung des Nestinnenraumes durch die Küken darstellen.“ Zudem liefert die Studie wichtige neue Erkenntnisse über die Kommunikation zwischen Eltern und ihren Nachkommen.

Mit großer Beute versorgte Küken blieben jedoch bei jeder Wetterlage häufiger in einem weiter entfernten Nestbereich versteckt. Damit ist die Beute der wichtigste, die Nestraumnutzung direkt beeinflussende Faktor, was auf eine entscheidende Rolle großer Insekten für den Wiedehopf hindeutet. Zudem zeigte sich, dass langfristige Auswirkungen des Wetters die gesamte Nahrungsversorgung der Küken und damit auch ihr Verhalten beeinflussen. Es ist daher zu erwarten das Klimaänderungen Konsequenzen für den Bestand des Wiedehopfs haben werden.

Die Erkenntnisse sind laut dem Forschungsteam auch von großer Relevanz für den Naturschutz und liefern neue Erkenntnisse bezüglich theoretischer Grundlagen der Habitatauswahl.

Der Artikel „Influence of different weather aspects on breeding performance, food supply and nest‑space use in hoopoe offspring“ von Soňa Nuhlíčková, Ján Svetlík, Manfred Eckenfellner, Felix Knauer, Herbert Hoi wurde in „Behavioral Ecology and Sociobiology“ veröffentlicht.

2022-04-20

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2022-04-20

Sexuell dimorphe Expression wichtiger Urinproteine

Männer und Frauen teilen die meisten ihrer Gene, aber dasselbe Gen kann unterschiedliche Auswirkungen auf die Geschlechter haben. Ein Gen, das den Fortpflanzungserfolg von männlichen Organismen verbessert, kann bei weiblichen Organismen keine Wirkung haben oder den Erfolg sogar verringern. Für solche Gene wird erwartet, dass die natürliche Selektion die Evolution von hormonellen Mechanismen begünstigt, die die Genexpression (Proteinproduktion) bei männlichen Organismen verstärken oder die Expression bei weiblichen unterdrücken. Möglicherweise erklärt diese Theorie des „interlocus sexuellen Konflikts“ die Evolution sexuell dimorpher Merkmale wie Größe, Farbe und Geruch.
 
Um dieser herausfordernden Hypothese nachzugehen, überprüften Dustin Penn vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung und seine Kolleg:innen über 200 Studien zur sexuell dimorphen Expression eines großen Clusters von Genen in Hausmäusen, die als „Haupturinproteine“ oder MUPs bezeichnet werden. Männchen scheiden im Urin 3- bis 4-mal mehr MUPs, die als Pheromone und Pheromonträger fungieren, aus als Weibchen. MUPs binden an flüchtige Pheromone und stabilisieren deren Freisetzung aus männlichen Duftmarken. Einige MUPs wirken selbst als Pheromone, sie ziehen Weibchen an und induzieren räumliches Lernen, indem sie das neurale Wachstum im Gehirn von Weibchen stimulieren.
 
Penn und seine Kolleg:innen haben gezeigt, dass Männchen die MUP-Expression entsprechend ihrem sozialen Status regulieren, während Weibchen dies nicht tun. Ihre Übersicht zeigt, wie viele andere Faktoren die MUP-Genexpression ebenfalls beeinflussen. Das Gehirn kontrolliert Geschlechtsunterschiede in der MUP-Genexpression in den Zielorganen, indem es die Freisetzung von Wachstumshormonen aus der Hypophyse reguliert. Mehrere Hormone regulieren Veränderungen in der MUP-Genexpression durch komplexe Rückkopplungsmechanismen, die die Zugänglichkeit von Chromatin und die Bindung von Transkriptionsfaktoren steuern.
 
Die Forscher:innen haben auch gezeigt, dass eine erhöhte MUP-Ausscheidung mit dem Fortpflanzungserfolg von Männchen, nicht aber von Weibchen korreliert. Dieser Befund erklärt, warum Männchen mehr MUPs produzieren als Weibchen, aber nicht, wie sich dieser sexuelle Dimorphismus entwickelt hat. Sie überprüften Studien an verschiedenen Mäusearten, die darauf hindeuten, dass sich dieser sexuelle Dimorphismus eher durch eine Erhöhung der MUP-Expression bei Männchen als durch eine Verringerung der Expression bei Frauen entwickelt hat.
 
Die letzte Herausforderung für die Zukunft, so Penn, besteht darin, zu bestimmen, wie die MUP-Expression den Fortpflanzungserfolg bei Männchen im Vergleich zu Weibchen bei verschiedenen Arten beeinflusst. Seine Co-Autorin Sarah Zala betont, dass sich ihre Forschung auf grundlegende wissenschaftliche Fragen konzentriert, etwa warum sich die Geschlechter unterscheiden, ohne praktische Ziele im Auge zu haben. Dennoch wirft ein besseres Verständnis der geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Genexpression Licht auf geschlechtsspezifische Unterschiede bei der Krankheitsanfälligkeit, dem Arzneimittelstoffwechsel und anderen Merkmalen von biomedizinischem Interesse. Das Problem ist, dass sich die meisten biomedizinischen Studien auf männliche Labormäuse konzentriert haben, obwohl es zunehmend Forderungen nach einer Einbeziehung beider Geschlechter in die biomedizinische Forschung gibt.

Der Artikel "Regulation of Sexually Dimorphic Expression of Major Urinary Proteins" von Dustin J. Penn, Sarah M Zala und Kenneth C Luzynski wurde in Frontiers in Physiology, section Integrative Physiology veröffentlicht.

Diese Arbeit wurde vom Österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF) gefördert: P24711-B21 und P28141-B25.

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2022-03-31

In einem soeben in „Frontiers in Ecology and Evolution“ erschienenen Artikel untersucht ein von der Vetmeduni geleitetes internationales Team von Forscherinnen um Bibiana Rojas vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung, wie Kaulquappen auf die eingeschränkte Sicht in ihrem Habitat reagieren. Demnach bieten Amphibien hervorragende Möglichkeiten, Anpassungen an visuell eingeschränkte Umgebungen besser zu verstehen und neue experimentelle Überlegungen und Interpretationen für zukünftige Forschungen zu liefern.

Laut den Wissenschafterinnen gibt es derzeit wenig evidenzbasiertes Wissen in diesem Bereich, insbesondere was die Rolle von trüben und lichtarmen Umgebungen bei der Gestaltung des visuellen Systems der Amphibienlarven und deren mögliche verhaltens- und phänotypischen Reaktionen auf solche Umgebungen betrifft.

Rojas betont, dass vor allem die phänotypische Plastizität – die Interaktion von Umwelteinflüssen und Genetik – ein Forschungsbereich von großem Interesse ist.Insgesamt bieten Kaulquappen, laut Rojas, eine aufregende Möglichkeit, Anpassungen an visuell begrenzte Umgebungen zu untersuchen. „Die vergleichende Untersuchung dieser evolutionären Anpassungsreaktionen über biologische Abstammungsgemeinschaften (Kladen), Lebensräume und Geographien hinweg, wird Evolutionsökolog:innen sicherlich für die kommenden Jahre herausfordern“, so Chloe Fouilloux, Erstautorin des Artikels und PhD-Studentin in Roja´s Gruppe.

Der Artikel „Tadpole Responses to Environments With Limited Visibility: What We (Don’t) Know and Perspectives for a Sharper Future“ von Chloe A. Fouilloux, Carola A. M. Yovanovich und Bibiana Rojas wurde in „Frontiers in Ecology and Evolution“ veröffentlicht.

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2022-03-22

Auf dem Zug halten die meisten Sperlingsvögel auf dem Weg, um sich auszuruhen und aufzutanken. Ein Netzwerk von Hormonen signalisiert dem Gehirn von Wirbeltieren die Verfügbarkeit von metabolischem Brennstoff, einschließlich des kürzlich entdeckten Darmhormons Ghrelin. Hier zeigen wir, dass Ghrelin an der Kontrolle des Migrationsverhaltens während des Frühjahrszugs in einem ziehenden Singvogel beteiligt ist. Wir verabreichten Ghrelin an während ihres Zwischenstopps gefangene Gelbrumpfsänger (Setophaga coronata coronata) und verfolgten ihre Bewegungen nach der Freilassung automatisch per Funk. Ghrelin veranlasste die Vögel schnell, sich von der Freisetzungsstelle zu entfernen, was darauf hindeutet, dass das Ghrelin-System zentral wirkt, um das Verlassen des Zwischenstopps zu vermitteln. Die Wirkungen der Hormonbehandlung ließen innerhalb von Stunden nach der Freilassung nach und hatten keinen Einfluss auf die Gesamtmigrationsrate. Diese Ergebnisse liefern experimentelle Beweise für eine zentrale Rolle von Ghrelin bei der Modulation von Zwischenstoppentscheidungen während des Zugs und bieten Einblicke in die regulatorischen Funktionen metabolischer Hormone im Dialog zwischen Darm und Gehirn bei Vögeln.

Die Studie war eine Zusammenarbeit mit Christopher G. Guglielmo, Scott A. MacDougall-Shackleton und Yolanda E. Morbey von der Advanced Facility for Avian Research, University of Western Ontario, Kanada, und Hiroyuki Kaiya vom National Cerebral and Cardiovascular Center Research Institute, Japan.

Die Finanzierung erfolgte durch das Marie Skłodowska-Curie Individual Global Fellowship 798739 GHRELMIGRA an Sara Lupi.

Der Artikel "Experimental ghrelin administration affects migratory behaviour in a songbird" von Sara Lupi, Yolanda E. Morbey, Scott A. MacDougall-Shackleton, Hiroyuki Kaiya, Leonida Fusani, Christopher G. Guglielmo wurde in der Zeitschrift Hormones and Behavior veröffentlicht.

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2022-03-21

Obwohl frühzeitige Stressfaktoren (wie ernährungsphysiologische und soziale Erlebnisse) mit negativen Konsequenzen während des Erwachsenenalters in Verbindung gebracht worden sind, zeigen neue Studien vermehrt, dass solche Widrigkeiten auch zu anschließender Belastbarkeit und positiven Fitness-Ergebnissen führen kann. Telomer-Dynamiken sind in diesem Zusammenhang aufgrund ihrer Verbindung mit Entwicklungsbedingungen und Langlebigkeit relevant. Bisher gibt es allerdings nur wenige Studien dazu, ob die Auswirkungen der frühzeitigen Widrigkeiten auf Telomere-Dynamiken in der Entwicklungsphase auch einen Zusammenhang mit Telomere-Dynamiken bei Erwachsenen haben.

Frühere Studien beim Menschen heben hervor, dass unterschiedliche Formen von frühzeitigem Stress typischerweise mit einer beeinträchtigten kognitiven Leistung und einer höheren Neigung für psychologische, kardiovaskuläre und metabolische Erkrankungen im Erwachsenenalter zusammenhängen. Die klinischen Erkenntnisse in diesem Zusammenhang trugen stark zur Gründung der "Entwicklungsursprünge der Gesundheits- und Krankheitshypothese" bei. Neuere Studien haben jedoch herausgefunden, dass es auch positive Ergebnisse für Individuen geben kann, und dass die in der frühen Entwicklung gestressten Organismen später mit Widrigkeiten besser zurechtkommen können.

Telomere spielen eine wichtige Rolle in der Genomstabilität und in der Integrität, da sie als "Schutzkappen" -Schirding-Gene aus dem Verlust von kodierenden Sequenzen während der Zellteilung wirken und die End-to-End-Fusion von Chromosomen verhindern. Teile der telomeren DNA-Sequenzen gehen bei jeder Zellteilung verloren und können auch von einer Reihe externer Faktoren, wie beispielsweise oxidativen Schäden, beeinflusst werden. Andererseits gibt es auch Mechanismen, einschließlich der Enzymtelomerase, die Telomere-Länge aufrechterhalten oder wiederherstellen können. Bei Erwachsenen gibt es häufig eine große interindividuelle Variabilität der Telomer-Dynamik, und diese Variabilität wurde mit Umweltherausforderungen in Verbindung gesetzt.

Eine Wissenslücke bleibt jedoch, um die Konsequenzen des frühen Lebenswidrigkeit bei der Erwachsenen-Telomere-Dynamik erklären zu können. Wir haben drei Hypothesen vorgeschlagen, die einen solchen Link erklären könnten: die Constraint, Resilience, und Pace of Life Hypothesen. So zum Beispiel, da sehr starke chronische Stressoren wahrscheinlich die Hirnentwicklung beeinträchtigen, würde die Constraint Hypothese, and bis zu einem gewissen Grad auch die Pace of Life Hypothese wahrscheinlich am besten Szenarien hervorsagen durch welche Widrigkeiten in der Entwicklungsphase sich auf Telemore-Dynamiken im Erwachsenenalter auswirken. Andererseits würden wir für verschiedene Stressoren erwarten, dass die Resilienz-Hypothese ein besserer Rahmen sein könnte, um zu erklären warum gewisse milde Widrigkeiten lang anhaltende positive Auswirkungen haben können. Sie könnte auch die Rolle von Telomer-Reparatur- und Erhaltungsprozessen vorhersagen, wenn es um die Entwicklung von Mechanismen zur Stressbekämpfungs und Stressresilienz geht.

Es ist auch wichtig anzumerken, dass es große individuelle Unterschiede gibt was organismische Antworten auf Widrigkeiten im frühen Leben betrifft. Vergleicht man dann verschiedene Arten ist die Variabilität noch höher. Verschiedene Widrigkeiten werden von verschiedenen Tierarten anders verarbeitet und rufen andere phenotypische Antworten hervor.

Es braucht zusätzliche Forschung, die experimentelle Laborstudien mit epidemiologischen Studien kombiniert, sowohl bei Wildtieren als auch bei Menschen, um diese Hypothesen zu testen.

Der wissenschaftliche Artikel "How does early-life adversity shape telomere dynamics during adulthood? Problems and paradigms." von Marasco, V., Smith, S., & Angelier, F. ist in der Zeitschrift BioEssays erschienen.

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2022-03-10

Die Luft die wir atmen ist auch der Lebensraum von unzähligen Tieren wie Vögeln und Insekten, die sich an laute Flugzeuge, giftige Chemikalien und steigende Temperaturen anpassen müssen. Im VetmedTalk am 14.3.2022 stellten wir dazu spannende Forschungsprojekte aus der Veterinärmedizin vor und erklärten, wie die Gesundheit der Tiere und die Gesundheit der Menschen über den Lebensraum Luft zusammenhängen. Der Talk ist auf Vimeo nachzusehen.

Luftverschmutzung ist eine der größten umweltbezogenen Gesundheitsgefahren für Menschen und Tiere. In Europa sterben jährlich rund 800.000 Menschen an verschmutzter Atemluft. Luft ist aber nicht nur zum Atmen da. Für viele Vögel und Insekten ist sie der zentrale Lebensraum. Durch unterschiedlichste Verunreinigungen, den Klimawandel, Windräder, Flugverkehr etc. nehmen wir Menschen massiven Einfluss auf das Leben dieser reichhaltigen Tierwelt. Doch wie passen sich Vögel und Insekten an die neuen Lebensumstände an? Was sind Beobachtungen aus der Forschung und wie lassen sich Tierwohl und Artenschutz auch in Zukunft garantieren? Die Vetmeduni legt 2022 einen Kommunikationsschwerpunkt auf „Leben an Land“, dem UNO-Nachhaltigkeitsziel Nr. 15, und wird dabei pro Quartal den Fokus auf einen speziellen Lebensraum legen. Den Anfang macht Luft, dann folgen Süßwasser, Wiese und Wald. Im ersten VetmedTalk des heurigen Jahres geht es daher um den Status quo unserer Luftbewohner und wie wir deren Lebensraum schützen können. Dazu stellen sich Wissenschaftskommunikator Bernhard Weingartner und seine Gäste den Fragen des Online-Publikums.

Expert:innen

• Herbert Hoi – Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung, Vetmeduni
• Ivan Maggini – Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung, Vetmeduni
• Linde Morawetz – Institut für Saat- und Pflanzgut, Pflanzenschutzdienst und Bienen, AGES
• Kerstin Seitz – Institut für Virologie, Vetmeduni

Moderation

• Bernhard Weingartner – Wissenschaftskommunikator und Initiator Science Slams Österreich

Talk ansehen (Vimeo)

2022-03-15

Valeria Marasco vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung hat, gemeinsam mit David Costantini ein neues Buch zum Thema Entwicklungsstrategien und Biodiversität herausgebracht. Das Buch konzentriert sich auf die Auswirkungen früher Lebenserfahrungen auf den erwachsenen Phänotyp, von seinen Funktionen bis zu seiner evolutionären Bedeutung. Es ist artenübergreifend und interdisziplinär gestaltet, damit der Leser das Thema aus mehreren Perspektiven beurteilen kann. Im Buch finden sich neuartige Ideen und Ansätze zum Verständnis der Evolution von von Entwicklungsstrategien.

David Costantini ist Professor am Muséum National d'Histoire Naturelle in Paris. Seine Forschung kombiniert Studien zu Mechanismen und Funktionen, um die Ursachen und Folgen der phänotypischen Variation bei Tieren zu verstehen. Er verfasste 152 Publikationen, darunter zwei Bücher als Autor. Er erhielt 2013 den Internationalen Preis für einen Wissenschaftler der Evolutionären Zoologie von Organismen, der von der Accademia Nazionale dei Lincei verliehen wurde. Er wurde von Stanford im Jahr 2019 in die Liste der besten 1 % der am häufigsten zitierten Wissenschaftler aller von der Universität geschaffenen Wissenschaftsbereiche aufgenommen.

Die Forschung von Valeria Marasco konzentriert sich auf unmittelbare Faktoren, die den Auswirkungen sich ändernder Umweltbedingungen auf die phänotypische Flexibilität und Strategien der Lebensgeschichte zugrunde liegen, mit einem Schwerpunkt auf Auswirkungen auf das frühe Leben. Seit 2017 arbeitet sie als Post-Doctoral Fellow am Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung (Vetmeduni Vienna). Sie wurde zunächst durch ein Marie Sklodowska-Curie Individual Fellowship (2017-2019) und aktuell durch ein Lise Meitner FWF Fellowship gefördert.

Das Buch "Development Strategies and Biodiversity. Darwinian Fitness and Evolution in the Anthropocene" ist als Teil der Serie Fascinating Life Sciences im Springer Verlag erschienen. ISBN: 978-3-030-90131-8

Zum Buch

2022-02-22

Hunde zeigen generell keine erhöhten sozio-kognitiven Fähigkeiten und sind nicht weniger aggressiv als Wölfe – so lautet die Erkenntnis einer soeben im Journal Trends in Cognitive Sciences  erschienenen Review-Studie von Friederike Range und Sarah Marshall-Pescini vom Domestication Lab am Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmeduni. Demnach spiegeln die bei Hunden gegenüber Wölfen beobachtbaren Unterschiede sowohl die vom Menschen ausgeübte Selektion als auch Änderungen in dem natürlichen Lebensraum der Tiere wider. Mit den neu gewonnenen Erkenntnissen präsentiert sich auch der „Selbstdomestizierungsprozess“ des Menschen in einem neuen Licht.

Basierend auf der Annahme, dass Hunde weniger aggressiv sind und über ausgefeiltere sozio-kognitive Fähigkeiten als Wölfe verfügen, wurde die Domestizierung von Hunden genützt, um die Idee zu untermauern, dass Menschen einen ähnlichen „Selbstdomestizierungsprozess“ durchlaufen hätten. In ihrer nun vorgestellten wissenschaftlichen Überprüfung von Studien zu Unterschieden zwischen Wolf und Hund kommen die beiden Wissenschafterinnen der Vetmeduni jedoch zu dem Schluss, dass die wissenschaftlichen Erkenntnisse solche Behauptungen nicht stützen. Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass die Domestizierung von Hunden sich am besten als Anpassung an eine neue, vom Menschen dominierte Nische verstehen lässt, die einhergeht mit spezifischen selektivem Druck für bestimmte Merkmale durch den Menschen. Laut den beiden Forscher:innen kann die Domestizierung von Hunden dennoch ein gutes Modell sein, und zwar, um beispielsweise das wissenschaftliche Verständnis hinsichtlich jener Faktoren zu verbessern, die die Dynamik gegenüber Nicht-Gruppenmitgliedern und die erhöhte Neigung zur Befolgung von Regeln und zur Einhaltung sozialer Normen beeinflussen.

Der Artikel „Comparing wolves and dogs: current status and implications for human ‘self-domestication’“ von Friederike Range und Sarah Marshall-Pescini wurde in Trends in Cognitive Sciences veröffentlicht.

Zur Vetmeduni Pressemeldung

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2022-02-21