Nitric oxide (NO) is a central molecule in the global cycling of nitrogen, and also toxic. Little is known about if and how microbes can use NO as a substrate for growth. Scientists from the Max Planck Institute for Marine Microbiology in Bremen, Germany, have now managed to grow a microbial community dominated by two, so-far unknown species on NO for more than four years (and counting) and study their metabolism in great detail. Their research, now published in in Nature Microbiology, provides insight into the physiology of NO-reducing microorganisms, which have pivotal roles in the control of climate active gases, waste removal, and the evolution of nitrate and oxygen respiration.

Chemikalien in der Umwelt werden in der Wissenschaft nicht ausreichend als eine der Ursachen für den Schwund der Artenvielfalt in den Blick genommen. Dies zeigen 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungsnetzwerks RobustNature von Goethe-Universität und kooperierenden Instituten in einer Studie, die jetzt in der Zeitschrift „Nature Ecology and Evolution“ veröffentlicht worden ist. Die Forschenden sehen in einem interdisziplinären Ansatz eine neue Chance, den Verlust der Biodiversität besser zu verstehen, um effizienter Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Dazu untersuchen sie die Wechselwirkungen zwischen chemischer Belastung und Biodiversitätsverlust.

University of Tübingen and the Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment team investigates human-raven relationships

Team der Universität Tübingen und des Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment erforscht altsteinzeitliche Beziehungen von Mensch und Rabe

Wie vollzieht die Natur evolutionäre Anpassungen, und was kann die Produktionstechnik von der Natur lernen, um flexiblere Prozesse zu entwickeln? Forscherinnen und Forscher aus sieben Fraunhofer-Instituten haben im Fraunhofer-Leitprojekt »EVOLOPRO« verschiedene Elemente der Flexibilität und Selbstanpassung analysiert und auf die Fertigung komplexer Bauteile übertragen. Das Forschungsteam legte damit den Grundstein für eine neue Generation von Produktionssystemen im Sinne eines »Biological Manufacturing Systems«.

A new study on biodiversity shows that species richness is not a reliable measure for monitoring ecosystems. According to the study, seemingly healthy ecosystems with a constant or even increasing number of species may already be on the path to decline and loss of species. Even in long-term datasets, such negative trends may only become apparent with a delay, according to scientists from the University of Oldenburg (Germany) and the University of Girona (Spain), which has recently been published in the journal Nature Ecology & Evolution.

Neu entdeckte Überreste von Biomarkern, so genannte Protosteroide, deuten auf eine ganze Reihe bisher unbekannter Organismen hin, die vor etwa einer Milliarde Jahren das damalige komplexe Leben auf der Erde beherrschten. Sie unterschieden sich von den uns vertrauten eukaryontischen Lebewesen durch ihren Zellaufbau und wahrscheinlich auch durch ihren Stoffwechsel. Dieser war an eine Welt angepasst, die weit weniger Sauerstoff in der Atmosphäre aufwies als heute. Ein Team von Wissenschaftler:innen, dem auch der Geochemiker Benjamin Nettersheim vom MARUM, Universität Bremen angehört, berichtet in der Fachzeitschrift Nature über den Durchbruch für die evolutionäre Geobiologie.

Neu entdeckte Überreste von Biomarkern, Protosteroide, deuten auf eine ganze Reihe bisher unbekannter Organismen hin, die vor etwa einer Milliarde Jahren das damalige komplexe Leben auf der Erde beherrschten. Sie unterschieden sich von den eukaryontischen Lebewesen, wie wir sie kennen, also von Menschen, Tieren, Pflanzen und Algen, durch ihren Zellaufbau und wahrscheinlich auch durch ihren Stoffwechsel, der an eine Welt angepasst war, die weit weniger Sauerstoff in der Atmosphäre aufwies als heute. Ein internationales Forscherteam, dem auch der GFZ-Geochemiker Christian Hallmann angehört, berichtet jetzt in der Fachzeitschrift Nature über diesen Durchbruch für die evolutionäre Geobiologie.

Eine neue Studie zur Biodiversität zeigt, dass die Artenzahl kein verlässliches Maß ist, um Ökosysteme zu überwachen. Demnach können scheinbar gesunde Ökosysteme mit konstanter oder sogar steigender Artenzahl bereits auf dem Weg in einen schlechteren Zustand mit weniger Arten sein. Solche Übergangsphasen zeigen sich aufgrund systematischer Verzerrungen selbst in langjährigen Datenreihen erst mit Verzögerung, so ein Ergebnis der Untersuchung unter Leitung der Universität Oldenburg, die jetzt in der Zeitschrift Nature Ecology & Evolution erschienen ist.

New insights into the genetic diversity and evolution of our closest relatives and the genetic causes of human diseases

Neue Erkenntnisse über die genetische Diversität und Evolution unserer nächsten Verwandten sowie über die genetischen Ursachen menschlicher Krankheiten

Centromere sind DNA-Abschnitte, die häufig im Zentrum der Chromosomen zu finden sind. Die Centromere verschiedener Arten weisen eine enorme Vielfalt auf – und das, obwohl sie bei fast allen Organismen dieselbe wichtige Aufgabe bei der Zellteilung übernehmen. Ein internationales Forschungsteam hat nun entdeckt, dass Centromere auch innerhalb einer einzigen Art erstaunlich unterschiedlich sein können. Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie untersucht auch, welche molekularen Mechanismen für die schnelle Evolution der Centromere verantwortlich sind und welche Rolle sie bei der Entstehung neuer Arten spiele könnten.

Centromeres, the DNA sections often found at the center of the chromosomes, display enormous interspecies diversity, despite having the same vital role during cell division across almost the entire tree of life. An international team of researchers has discovered that the variation in centromere DNA regions can be strikingly large even within a single species. The findings, now published in the journal Nature, shed light on the molecular mechanisms of rapid centromere evolution and their potential role in the formation of new species.

Kartierung von Genverknüpfungen bietet neue Perspektive auf die frühe Evolution der Tiere

Menschen schätzen Seide als Naturfaser für Textilien – für Lebewesen wie Schmetterlinge, Spinnen oder Köcherfliegen hingegen ist sie Grundlage zum Überleben, sei es als Kokon für ihren Nachwuchs oder zum Beutefang. Wo genau im Erbgut der Tiere die Fähigkeit verankert ist, unterschiedliche Beschaffenheiten von Seide zu bilden, und wie sich diese im Detail im Laufe der Evolution entwickelt hat, ist bisher kaum erforscht. Neue Ergebnisse zeigt eine Studie unter Beteiligung von Wissenschaftler*innen des hessischen LOEWE-Zentrums für Translationale Biodiversitätsgenomik (TBG) und des Senckenberg Forschungsinstituts und Naturmuseums Frankfurt.

In einer heute im Fachjournal „Quaternary Science Reviews“ erschienenen Studie stellt ein internationales Forschungsteam rund um Forschende der Universität Tübingen und des Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment die frühesten aus Deutschland bekannten menschlichen Fußabdrücke vor. Die Spuren wurden im etwa 300.000 Jahre alten paläolithischen Fundstellenkomplex Schöningen in Niedersachsen entdeckt. Umgeben sind die vermutlich von Homo heidelbergensis stammenden Abdrücke von mehreren Tierspuren – gemeinsam zeichnen sie ein Bild des damaligen Ökosystems. Finanziert wird das Projekt vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur und der Universität Tübingen.

Ähnlich wie Menschen hängen auch Schimpansen einzelne Rufe zu grösseren, kommunikativ sinnvollen Strukturen zusammen. Laut UZH-Forschenden könnte diese Fähigkeit somit evolutionär älter sein als Sprache selbst.

Einem internationalen Forschungsteam unter Leitung des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig ist es erstmals gelungen, menschliche DNA von der Oberfläche eines Gegenstands aus der Steinzeit, eines durchbohrten Hirschzahns aus der Denisova-Höhle in Südsibirien, zu gewinnen. Um diesen nicht zu beschädigen, entwickelte das Team eine neue, zerstörungsfreie Methode zur Isolierung von DNA aus alten Knochen und Zähnen. So ist es ihnen gelungen, ein genetisches Profil der Frau zu rekonstruieren, die den Anhänger trug oder benutzte, sowie des Hirsches, dem der Zahn einst gehörte.

Holzfressende Käfer der Familie Bostrichidae (Bohrkäfer) haben im Laufe der Evolution eine Symbiose mit den beiden Nährstoffsymbionten Shikimatogenerans bostrichidophilus und Bostrichicola ureolyticus aufgebaut und aufrechterhalten. Forschende der Universität Mainz und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena zeigen in einer aktuellen Studie, dass die beiden verwandten Bakterienstämme auf das Nährstoffrecycling und die Bereitstellung von bestimmten Stoffwechselprodukten spezialisiert sind, die die Käfer für den Aufbau eines starken Außenskeletts und somit zum Überleben in trockenen Umgebungen benötigen (ISME Journal, May 2023, DOI: 10.1038/s41396-023-01415-y).

Ein internationales Forschungsteam aus Geolog*innen und Paläontolog*innen, mit Senckenberg-Wissenschaftler Dr. Thomas Lehmann, hat mit einem Multi-Methoden-Ansatz die Umwelt von frühen Menschenartigen vor etwa 20 Millionen Jahren, zur Zeit des frühen Miozäns, in Kenia und Uganda untersucht. In ihrer heute im renommierten Fachjournal „Science“ erschienenen Studie kommen die Forschenden zu dem Schluss, dass es schon vor etwa 20 Millionen Jahren ausgedehnte Graslandschaften in Afrika gab – 10 Millionen Jahre früher als bislang angenommen. Die Untersuchung des vergangenen Lebensraums ist für die Interpretation der Evolution zahlreicher Säugetierarten, einschließlich der Hominine, entscheidend.

Gene sind nicht die einzigen Triebkräfte der Evolution. Die charakteristischen Flossen der Rochen entstanden, weil sich die nicht-kodierenden Teile des Genoms und seine dreidimensionale Struktur verändert hatten, berichtet ein Forschungsteam um Darío Lupiáñez vom Max Delbrück Center in „Nature“.

Entwicklung verschiedener Muskelzelltypen beruht auf Duplikation & Diversifikation von Genen

Gemeinsame Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie und der Technischen Universität Berlin

Ein Forscherteam des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie in Marburg und der Technischen Universität Berlin rekonstruierte längst ausgestorbene Proteine eines UV-Schutzsystems von Cyanobakterien. Das überraschende Ergebnis: die Proteine passten bereits perfekt zueinander, als sie aufeinandertrafen. Diese Entdeckung erweitert die bisherigen Kenntnisse zu den Spielregeln der Evolution.

Je mehr Mikroplastik wilde Seevögel wie Eissturmvogel und Corysturmtaucher mit der Nahrung aufnehmen, desto stärker verändert sich die mikrobielle Vielfalt im Darm. Die Folge: vorteilhafte, „gute“ Bakterien nehmen ab und Krankheitserreger zu. Dies kann nicht nur kurzfristig individuelle Schäden, sondern möglicherweise langfristig artübergreifende Folgen haben, da eine Anreicherung der Schadstoffe über die Nahrungskette zu erwarten ist, so Forschende der Universität Ulm zusammen mit Partnern aus Portugal und Kanada. Die Studie zu Auswirkungen von Mikroplastik auf das Darmmikrobiom von Seevögeln ist in „Nature Ecology & Evolution“ erschienen

Wissenschaftler*innen der Universitäten Köln und Edinburgh entdecken bisher übersehene Augen / Form und Funktion der Augen können in Zukunft helfen, auch archaische Gliedertiere besser in den evolutionären Stammbaum einzuordnen / Veröffentlichung in „Scientific Reports – Nature“