Researchers at the University of Bayreuth develop new method for assessing climate change risks to ecosystems

The Bayreuth plant ecologists Prof Dr Steven Higgins and Dr Timo Conradi argue in favour of interpreting the coming climatic changes from the perspective of plants in order to better assess the risks of climate change for ecosystems. If information on the physiological reactions of plant species to changing temperatures, soil water content and atmospheric CO2 concentrations is taken into account, the consequences of climate change for ecosystems can be better predicted. They report this in a recent article in the scientific journal „Nature Ecology & Evolution“.

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Forscher der Universität Bayreuth entwickeln neues Verfahren zur Bewertung von Klimawandel-Risiken für Ökosysteme

Die Bayreuther Pflanzenökologen Prof. Dr. Steven Higgins und Dr. Timo Conradi plädieren dafür, die kommenden klimatischen Veränderungen aus der Sicht von Pflanzen zu interpretieren, um die Risiken des Klimawandels für Ökosysteme besser abschätzen zu können. Wenn Informationen über die physiologischen Reaktionen von Pflanzenarten auf veränderte Temperaturen, Bodenwassergehalte und atmosphärische CO2-Konzentrationen berücksichtigt werden, sind die Konsequenzen des Klimawandels für Ökosysteme besser vorhersagbar. Dies berichten sie in einem aktuellen Beitrag in der Fachzeitschrift „Nature Ecology & Evolution“.

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Alte Genome belegen Down-Syndrom in der Bronze- und Eisenzeit

Forschende des Leipziger Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie haben alte DNA aus einer weltweiten Probensammlung von fast 10.000 prähistorischen und historischen Menschen analysiert, um darin nach Fällen des Down-Syndroms zu suchen, einer seltenen genetischen Erkrankung, die durch eine zusätzliche Kopie des Chromosoms 21 verursacht wird. In den Genomdaten fanden sie sechs Kinder mit Down-Syndrom. Fünf von ihnen wurden vor mehr als 2.000 Jahren bestattet und keines der Kinder wurde älter als ein Jahr. Obwohl ihre Lebensdauer so kurz war, erhielten sie ein Begräbnis, oft mit Grabbeigaben. Sie scheinen also umsorgte und anerkannte Mitglieder ihrer Gemeinschaften gewesen zu sein.

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Toxoplasmose: Die Evolution der Infektionsmaschinerie

Forschende haben ein Protein identifiziert, das gleichzeitig mit Zellkompartimenten entstand, die für die Vermehrung des Toxoplasmose-Erregers entscheidend sind.

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Wege zur friedlichen Koexistenz mit genomischen Parasiten

Transposons sind mobile genetische Elemente, die sich innerhalb des Genoms bewegen und die normale Funktion von Genen stören können, gleichzeitig aber auch eine Quelle evolutionärer Vielfalt sind. Das Labor von Tugce Aktas am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik hat einen neuen Mechanismus identifiziert, der die Aktivität von Transposons in somatischen Zellen nach ihrer Transkription kontrolliert. Ihre Ergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. Die Arbeit entstand in Zusammenarbeit mit den Labors von Zachary D. Smith (Yale Stem Cell Center, USA) und Franz-Josef Müller (Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Deutschland).

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Nahezu vollständige Genomversion des Kleinen Blasenmützenmooses (Physcomitrium patens)

• Ein Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Freiburg legt neue Daten zu der Modellpflanze vor.
• Das Kleine Blasenmützenmoos hat bereits wichtige Erkenntnisse zur Entwicklung der Landpflanzen geliefert.
• „Künftige Forschungen zur Evolution der Chromosomenstruktur werden von unseren Daten profitieren“, sagt Prof. Dr. Stefan Rensing. Die Ergebnisse sind in Nature Plants erschienen.

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An infectious gibbon ape leukaemia virus is colonising a rodent’s genome in New Guinea

A research team catches a glimpes of a rare recent case of retrovirus integration. Retroviruses are viruses that multiply by incorporating their genes into the genome of a host cell. If the infected cell is a germ cell, the retrovirus can then be passed on to the next generation as an “endogenous” retrovirus (ERV) and spread as part of the host genome in that host species. In vertebrates, ERVs are ubiquitous and sometimes make up 10 per cent of the host genome. However, most retrovirus integrations are very old, already degraded and therefore inactive – their initial impact on host health has been minimised by millions of years of evolution.

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Das infektiöse Gibbon-Affen-Leukämie-Viren kolonisiert das Genom eines Nagetiers in Neuguinea

Ein Forschungsteam beobachtet einen seltenen, aktuellen Fall von Retrovirus-Integration. Retroviren sind Viren, die sich vermehren, indem sie ihr genetisches Material in das Erbgut einer Wirtszelle einbauen. Ist die infizierte Zelle eine Keimzelle, kann das Retrovirus anschließend als „endogenes“ Retrovirus (ERV) an Nachkommen weitergegeben werden und sich als Teil des Wirtsgenoms in einer Art verbreiten. In Wirbeltieren sind ERVs allgegenwärtig und machen bis zu 10% des Wirtserbgutes aus. Die meisten Retrovirus-Integrationen sind sehr alt, teilweise abgebaut und inaktiv – ihre anfänglichen Auswirkungen auf die Gesundheit des Wirts sind durch Millionen von Jahren der Evolution nivelliert.

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Time travel through genomics

Viruses adapt quickly to new conditions, which is accompanied by a change in their genome. This also applies to a special group of viruses, the bacteriophages. A research team from Poland, the Netherlands and Germany has now successfully reconstructed numerous old phage genomes. These include a genome that is around 1,300 years old and is very similar to the modern Mushuvirus mushu, which infects intestinal bacteria. This contradicts the widespread assumption of a ubiquitous high mutation rate in viruses and thus expands our understanding of their evolution. The researchers have published their findings in the journal “Nature Communications”.

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Zeitreise durch die Genomik

Viren passen sich schnell an neue Bedingungen an, was mit einer Veränderung ihres Genoms einhergeht. Das gilt auch für eine spezielle Gruppe von Viren, den Bakteriophagen. Ein Forschungsteam aus Polen, den Niederlanden und Deutschland hat nun erfolgreich zahlreiche alte Phagen-Genome rekonstruiert. Darunter ein rund 1.300 Jahre altes Genom, das eine sehr hohe Ähnlichkeit zu dem modernen, Darmbakterien befallenden „Mushuvirus mushu“ aufweist. Das widerspricht der verbreiteten Annahme einer generell hohen Mutationsrate bei Viren und erweitert somit das Verständnis für deren Evolution. Die Ergebnisse haben die Forschenden im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht.

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Gene nutzen oder verlieren: Wie Seegräser das Meer erobern

26.01.2024/Gent/Groningen/Kiel/Neapel. Seegräser bilden die Grundlage für eines der artenreichsten und zugleich empfindlichsten marinen Küstenökosysteme der Welt. Sie entwickelten sich vor etwa 100 Millionen Jahren in drei unabhängigen Linien aus ihren im Süßwasser vorkommenden Vorfahren und sind die einzigen vollständig unter Wasser lebenden marinen Blütenpflanzen. Der Wechsel in eine so radikal andere Umgebung ist ein seltenes evolutionäres Ereignis – und er dürfte nicht einfach gewesen sein. Wie gelang den Seegräsern dieser Schritt? Neue hochqualitative Genome für drei Arten liefern Hinweise, die für den Erhalt von Seegras-Ökosystemen und deren nachhaltige Nutzung von Bedeutung sind.

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Europas Gewässerqualität: Besser, aber nicht gut genug

Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Senckenberg-Wissenschaftler Dr. James Sinclair und Prof. Dr. Peter Haase hat Fließgewässer 23 europäischer Länder untersucht. Anhand wirbelloser Tiere von 1.365 Standorten zeigen sie erstmals in ihrer heute im Fachjournal „Nature Ecology & Evolution“ erschienenen Studie die jährliche Veränderung der ökologischen Qualität der Flüsse seit den 1990er Jahren. Während diese insgesamt zugenommen hat, kam die positive Entwicklung um 2010 zum Erliegen. Die Forschenden warnen, dass der erforderliche „gute“ ökologische Zustand im Durchschnitt in den Fließgewässern nicht erreicht wurde.

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Lost Diversity: The Evolution of Plant Life Over 5,000 Years

The influence of humans is causing originally diverse ecosystems around the world to to become increasingly similar. Scientists in an international research collaboration have uncovered this phenomenon, with their findings recently published in the journal Nature Ecology & Evolution.

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Biodiversität sinkt mit Ankunft des Menschen

Der Einfluss des Menschen bewirkt, dass ursprünglich sehr unterschiedliche Lebensräume weltweit immer ähnlicher werden. Dies haben Wissenschaftler*innen in einer internationalen Forschungskooperation herausgefunden. Die Ergebnisse wurden jetzt in der Zeitschrift Nature Ecology & Evolution veröffentlicht.

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Komplexer Vorfahre der Landpflanzen fast eine Milliarde Jahre alt

Forschungsteam untersucht Vielfalt und Evolution von Grünalgen und entdeckt frühe Vielzelligkeit

Landpflanzen sind in ihren Bauplänen extrem vielfältig. Von allen Organismen, die Fotosynthese betreiben, sind sie in ihren Formen und Strukturen am komplexesten. Mit ihnen eng verwandte Grünalgen sind einfacher gebaut: Die Lebewesen mancher Arten bestehen nur aus einer Zelle, andere Arten sind mehrzellig und etwa fadenförmig oder verzweigt. Wie hat sich die morphologische Komplexität im Laufe der Evolution herausgebildet? Dem sind Forschende unter Leitung der Universität Göttingen bei Streptophyten, zu denen die Landpflanzen und viele Grünalgen gehören, auf den Grund gegangen.

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Vom Eierlegen zur Geburt – Neue Studie von ISTA-Forscher:innen über Meeresschnecken

Tiere pflanzen sich auf zwei verschiedene Arten fort: entweder legen sie Eier oder gebären lebendige Nachkommen. Ein Forschungsteam vom Institute of Science and Technology Austria (ISTA), der Universität Sheffield und der Universität Göteborg untersuchte nun Meeresschnecken und deren evolutionär gesehen noch jungen Übergang vom Eierlegen zur Lebendgeburt und wirft neues Licht auf die genetischen Veränderungen, die Organismen solche Wechsel ermöglichen. Die Ergebnisse wurden in Science veröffentlicht.

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Tödliches Hühnervirus: Alte DNA enthüllt Evolution der Virulenz

Ein internationales Team um LMU-Paläogenetiker Laurent Frantz hat mittels genetischer Analysen die Evolutionsgeschichte des Erregers einer tödlichen Hühnerkrankheit enthüllt.

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Artenreichtum unter der Erde: Neue umfassende Genomdaten wirbelloser Bodenlebewesen tragen zu deren Schutz bei

Sie sind winzig klein, enorm vielfältig und im Erdboden weit verbreitet: wirbellose Bodenlebewesen wie Springschwänze, Hornmilben, Tausendfüßer oder Fadenwürmer. Im Ökosystem Boden übernehmen diese Tiere wichtige Aufgaben. Daher rücken sie auch zunehmend in den Blickpunkt von behördlichen Maßnahmen zur Erhaltung der biologischen Vielfalt im Boden. Mit dem Projekt „MetaInvert“ stellen Wissenschaftler*innen umfangreiche genomische Daten zu 232 Arten dieser bisher wenig erforschten Organismen bereit. Die Informationen tragen erheblich zur Identifizierung sowie zum Wissen über Zusammensetzung und Funktion von Gemeinschaften und die Entdeckung evolutionärer Anpassungen an Umweltbedingungen bei.

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Insects take a spin in the lab – Growing-up in a centrifuge makes their skeleton stronger

Embargo 00.01 (GMT), Wednesday, 6. December 2023

Scientists from the Hochschule Bremen (HSB) – City University of Applied Sciences used a centrifuge to show that the skeletons of insects become stronger when these are raised under higher mechanical load. This fundamental knowledge is important to better understand the evolution of cuticle, bone and many biological materials. The study was financially supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation).

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Veröffentlichung: Leben in einer Zentrifuge stärkt Skelett von Insekten

Bitte beachten Sie die Sperrfrist: Mittwoch, 6. Dezember 2023, 00:01 Uhr (GMT)

Wissenschaftler:innen der Hochschule Bremen (HSB) haben mit Hilfe einer Zentrifuge gezeigt, dass die Skelette von Insekten stärker werden, wenn diese unter höherer mechanischer Belastung aufgezogen werden. Diese grundlegende Erkenntnis ist wichtig, um die evolutionäre Entwicklung von vielen biologischen Materialien besser zu verstehen. Ihre Ergebnisse haben die Bioniker:innen in dem renommierten englischsprachigen Journal „Proceedings of the Royal Society B“ veröffentlicht.

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Tracing the Evolution of the “Little Brain”

The evolution of higher cognitive functions in humans has so far mostly been linked to the expansion of the neocortex. Researchers are increasingly realising, however, that the “little brain” or cerebellum also expanded during evolution and probably contributes to the capacities unique to humans. A Heidelberg research team has now generated comprehensive genetic maps of the development of cells in the cerebella of human, mouse and opossum. Comparisons of these maps reveal both ancestral and species-specific cellular and molecular characteristics of cerebellum development.

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Der Evolution des „Kleinen Gehirns“ auf der Spur

Die Evolution höherer kognitiver Funktionen beim Menschen wurde bislang hauptsächlich mit der Ausdehnung des Neokortex in Verbindung gebracht. In der Forschung wird jedoch zunehmend deutlich, dass sich das „Kleine Gehirn“ oder Cerebellum während der Evolution ebenfalls ausdehnte und wahrscheinlich zu den einzigartigen menschlichen Fähigkeiten beiträgt. Ein Heidelberger Forschungsteam hat nun umfassende genetische Karten der Entwicklung von Zellen im Kleinhirn von Mensch, Maus und Opossum erstellt. Im Vergleich offenbaren sie sowohl ursprüngliche als auch artspezifische zelluläre und molekulare Merkmale der Kleinhirnentwicklung.

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Evolution of taste: Sharks were already able to perceive bitter substances

New genetic data show that humans and sharks share bitter taste receptors, even though their evolutionary pathways separated nearly 500 million years ago / Published in ‘PNAS’

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Evolution des Geschmacks: Bereits Haifische konnten Bitterstoffe wahrnehmen

Neue genetische Daten zeigen, dass Menschen und Haifische Rezeptoren für bittere Substanzen teilen, obwohl sich die evolutionären Wege vor fast 500 Millionen Jahre trennten / Veröffentlichung in „PNAS“

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How Organs of Male and Female Mammals Differ

Sex-specific characteristics in mammals stem from the activation of corresponding genetic programmes that until now have been largely undescribed by the scientific community. An international research team from Heidelberg and London has, for the first time, decoded the programmes that control the sex-specific development of major organs in selected mammals. By comparing these programmes, they were also able to trace the evolution of sex-specific organ characteristics.

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft