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Neuigkeiten in 2009






 02.11.2009


Das Leben im Wasser verstehen und schützen


Weltweit einzigartiges Forschungsprojekt stellt gebündeltes Wissen zur Artenvielfalt zur Verfügung
Wir befinden uns am Rande einer globalen Biodiversitätskrise. Bis zum Jahre 2050 ist mit einem Verlust von bis zu 50 Prozent der weltweiten Artenvielfalt zu rechnen. Der Erhalt der Biodiversität ist daher eine globale gesellschaftliche Herausforderung, vergleichbar dem Klimaschutz, der nachhaltigen Energieversorgung und der Sicherung der Welternährung. Unter Federführung des Leibniz-Institutes für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in Berlin entwickeln Wissenschaftler aus 19 internationalen Institutionen in einem weltweit einzigartigen Forschungsprogramm eine allgemein zugängliche Informationsplattform, um Veränderungen der Biodiversität in Süßwassersystemen rasch dokumentieren und besser vorhersagen zu können. Das Projekt BioFresh startet im November 2009.



 


 01.11.2009

Treibstoffersparnis - "Haifischhaut"-Strukturen reduzieren den Strömungswiderstand messbar

Wirksamkeit von Riblet-Strukturen im praktischen Versuch unter Leitung des Fraunhofer IFAM im Rahmen des Projekts HAI-TECH bestätigt -
Der bei der Hamburgischen Schiffbau-Versuchsanstalt GmbH (HSVA) unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) - im Rahmen des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten und vom Projektträger Jülich (PTJ) betreuten Verbundprojekts "HAI-TECH" - durchgeführte Versuch führte zu einem positiven Ergebnis.
Der Versuch wurde im Hydrodynamik- und Kavitationstunnel (HYKAT) der HSVA durchgeführt. Hierfür wurde ein für den Versuch angefertigter, circa acht Meter langer, torpedoförmiger Körper zunächst mit glatter und anschließend mit strukturierter Oberfläche im HYKAT mit einer Geschwindigkeit von bis zu zehn Metern pro Sekunde angeströmt. Realitätsnahe Versuchsbedingungen wurden durch den langen Körper, das Medium Wasser und die hohe Anströmgeschwindigkeit geschaffen.

Das Ergebnis: Bei dem Versuchskörper mit strukturierter Oberfläche wurde bei der maximal erreichten Strömungsgeschwindigkeit von zehn Metern pro Sekunde gegenüber der unstrukturierten Oberfläche eine Reibungswiderstandsreduzierung von mehr als fünf Prozent gemessen. Hieraus lässt sich das hohe Potenzial zur Senkung von Treibstoffkosten für die Schifffahrt ableiten.



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  25.10.2009

Wieder einmal ein paar weltweite Neuigkeiten aus verschiedensten Bereichen:

 Durch raue Gewässer dem Kabeljau auf der Spur

Forschungsschiff bricht zu sechswöchiger Expedition in den Nordatlantik auf
Wie geht es dem grönländischen Kabeljau? Dieser Frage geht ein internationales Forscherteam an Bord der "Walther Herwig III" auf den Grund. Am 8. Oktober verlässt das deutsche Fischereiforschungsschiff seinen Heimathafen Bremerhaven mit Richtung grönländische Gewässer.

Die Arktis ist eines der Gebiete, die vom Klimawandel am stärksten betroffen sind. Es sind tiefgreifende Änderungen in der Produktivität und Zusammensetzung der Artengemeinschaften der arktischen Meere zu erwarten. Was der Klimawandel und die damit einhergehenden Änderungen im Lebensraum für den dort wichtigen Kabeljau bedeuten, untersucht ein interdisziplinäres Team von Wissenschaftlern aus dem Institut für Seefischerei des Johann Heinrich von Thünen-Instituts (vTI).



 


 Flohkrebse in dunklen Höhlen, Schalenvielfalt bei Muscheln und Pilze im Bernstein

Wie haben sich Mikroorganismen, Pflanzen und Tiere in und an der Erdkruste im Verlauf der Evolution entwickelt? Mit Entstehung, Ausmaß und Diversität von Leben in der Tiefsee, der kontinentalen Kruste und in Höhlen befassen sich Wissenschaftler am interdisziplinären Courant Forschungszentrum "Geobiologie" der Universität Göttingen. Um neue Einblicke in die Gesteins- und Mineralbildung durch organische Verbindungen zu erhalten, untersuchen sie molekulare Prozesse und die biologische Vielfalt der in den Gesteinen lebenden Organismen. Dafür entwickeln sie auch neue Analysemethoden. Das Courant Forschungszentrum wird am Freitag, 16. Oktober 2009, mit einem Symposium offiziell eröffnet.




 


 Kieselalgen zwischen Biologie, Kunst und Designvorbild

Sonderausstellung im Phyletischen Museum der Universität Jena startet am 23. Oktober / Pressekonferenz am 22. Oktober 2009 um 11.00 Uhr
Jena (16.10.09) Wer das Phyletische Museum der Friedrich-Schiller-Universität Jena betritt, wird nicht nur mit Entwicklungsgeschichte, sondern auch mit Kunst konfrontiert. Medusenzeichnungen von Ernst Haeckel, dem Gründer des Museums, schmücken die Decke. Und diese Verbindung von Natur und Kunst spiegelt auch die neue Sonderausstellung "Diatomeen - Formensinn" wieder, die am 23. Oktober um 18 Uhr mit einer Vernissage startet.

Diatomeen sind mit bloßem Auge kaum sichtbare Einzeller: Kieselalgen. Diese Algen haben nicht nur bereits Johann Diedrich Möller - noch vor Haeckel - inspiriert, Kunst nach dem Vorbild der Natur zu schaffen und damit reich zu werden, wie in der Ausstellung gezeigt wird. Die Algen sind bis heute Vorbild - und so zeigt die neue Schau auch die Spuren, die diese winzigen Kieselalgen mit ihrem formschönen und funktionalen Glaspanzer in der Architektur und Bionik, beim Design und in der Kunst hinterlassen haben. Auf einer Reise in den biologischen Mikrokosmos erfahren die Besucher von der Bedeutung der Organismen, die fast ein Viertel des Sauerstoffs weltweit produzieren.




 


 Europäische Fischereipolitik auf dem Prüfstand: SRU sieht dringenden Reformbedarf in der Gemeinsamen Fischereipolitik

Im April dieses Jahres hat die Europäische Kommission ein Konsultationspapier (Grünbuch) zur Reform der Gemeinsamen Fischereipolitik veröffentlicht. Ungewöhnlich schonungslos gesteht dabei die Kommission das Versagen der bisherigen europäischen Fischereipolitik ein. Diese hat kurzfristige Interessen vor eine dauerhafte Bestandssicherung gestellt, eine überdimensionierte Fischereiflotte gefördert und leidet unter Vollzugsschwäche. In seiner Antwort auf die Befragung der Kommission spricht sich der SRU für wirkungsvolle Maßnahmen zur Beendigung der Überfischung und zum Schutz der Meeresökosysteme aus.
Fehlentwicklungen der Fischereipolitik

Konsequenzen der fehlgeleiteten Europäischen Fischereipolitik sind laut Europäischer Kommission, dass:
- 88 % der Fischbestände in den Europäischen Meeren als übernutzt gelten, 30 % der Bestände als bedroht;
- ein Grossteil der Fische noch vor der Geschlechtsreife gefangen wird, bei Nordsee-Dorsch liegt dieser Anteil bei 93 %
- und die wenigsten Fischereien als wirklich profitabel gelten.

Prof. Dr. Niekisch, Direktor des Frankfurter Zoos und Mitglied des Sachverständigenrats für Umweltfragen (SRU) kommentiert: "Die Gemeinsame Fischereipolitik muss endlich in nachhaltige Bahnen gelenkt werden. Neben dem Problem der Überfischung werden immer noch große Mengen von Jungfischen und nicht wirtschaftlicher Arten mitgefangen und anschließend wieder über Bord geworfen. Die meisten der Tiere verenden. Diese Nutzfische sowie seltene Krebs- und Muschelarten gehen dem Bestand und dem Ökosystem verloren. Auch Aktivitäten wie Grundschleppnetzfischereien, die den Meeresboden regelrecht durchpflügen, bedrohen die Biodiversität der Meere."



 
 


 02.10.2009

 
 
Korallenriffe nach der Wärmekrise

Vor 200 Millionen Jahren führte ein Mega-Treibhauseffekt, verursacht durch Riesenvulkane, zu einem der größten Massenaussterben in der Lebensgeschichte. Besonders betroffen waren Korallenriffe, die damals fast völlig verschwanden. Ein internationales Team um Lichtenberg-Professor Wolfgang Kießling vom Museum für Naturkunde Berlin hat nun das einzige überlebende Riff nach dieser Wärmekrise untersucht und die dramatischen Konsequenzen von globaler Erwärmung und Ozeanversauerung verdeutlicht.

 
 


 
 
Kleine Flüsse, große Wirkung: neue Wasserkraftanlage feiert Weltpremiere

Bad Sulza. Es plätschert und gurgelt und gehört zu unserer Kulturlandschaft: Unzählige kleine Wehr- und Stauanlagen unterbrechen das Fließen von Bächen und Flüssen. Ob auch an bestehenden Wehranlagen mit geringer Wasser-Fallhöhe wirtschaftlich Strom gewonnen werden kann, soll nun in einer weltweit ersten Pilotanlage, die heute eingeweiht wurde, herausgefunden werden. Die Hydro-Energie Projekt Bad Sulza in Thüringen entwickelte eine bewegliche Unter-Wasser-Kraftanlage, die mit geringen Eingriffe in bestehende Wehre und einer speziellen und kostensparenden Modul-Bauweise Energie gewinnen soll. Auch ein neuer Fischlauf wurde in das Wehr eingeschlossen. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) unterstützte Machbarkeitsstudie und Umsetzung insgesamt mit rund 285.000 Euro.

 


 
 
Arktische Bakterien - manche mögen es heiß

Ungewöhnlich große Mengen an wärmeliebenden Bakterien in der Arktis gefunden

Im eiskalten Meeresboden vor Spitzbergen haben Wissenschaftler des Bremer Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie große Mengen thermophiler (wärmeliebender) Bakterien gefunden, die aufgrund ihrer Physiologie viel höhere Temperaturen bevorzugen. Diese Thermophilen überdauern in der Arktis in Form von Sporen, die optimal gegen widrige Umweltbedingungen gewappnet sind.

 


 

 
Bremer Meeresforscher erhält den Deutschen Umweltpreis

Prof. Dr. Bo Barker Jørgensen, Direktor am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen, ist einer der Preisträger des diesjährigen Deutschen Umweltpreises. Er wird damit für für seine Forschungsarbeiten zur Rolle der Mikroorganismen im Meer gewürdigt. Die mit 500.000 Euro höchstdotierte Umweltauszeichnung Europas wird von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) verliehen und zeichnet Leistungen aus, die in vorbildhafter Weise zum Schutz und zur Erhaltung unserer Umwelt beitragen. Die Preisverleihung erfolgt durch Bundespräsident Horst Köhler am 25. Oktober in Augsburg.
 



 
 
Bund investiert 11 Millionen Euro in neues Fischereiforschungsschiff

Rente mit 60? Für die "Clupea", das kleinste und zugleich dienstälteste Fischereiforschungsschiff der Bundesrepublik, ist der Ruhestand nach sechs Jahrzehnten auf See in Sicht. Der Deutsche Bundestag hat grünes Licht für den Bau eines Nachfolgers gegeben, mit dem die Fischereiforscher des Johann Heinrich von Thünen-Instituts (vTI) die Fischbestände im Küstenbereich der Nord- und Ostsee untersuchen können. Das Schiff und die Mannschaft stehen unter der Bereederung der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE).

 



 
 
Es geht auch ohne Sex

Zoologen der Universität Jena publizieren Forschungsergebnisse zur Vermehrung von Schwämmen
 

 
 

 
 
Die Macht des Planktons

Französische Wissenschaftler der Institute für Meeresbiologie (Roscoff) und für Ozeanographie (Villefranche sur Mer) haben jetzt in Zusammenarbeit mit Forschern aus den USA (Rutgers University) und Kanada (Ottawa University) die ungeahnte Vielfalt einer Planktonart, die zur Gruppe der Haptophyta [1] gehört, entdeckt. Dabei haben die Meeresbiologen festgestellt, dass diese marinen photosynthetischen Mikroorganismen zu den größten Produzenten organischer Substanzen gehören.

 
 

 
 
"Kartoffeln bei die Fische": Erste Forschungsprojekte beginnen in der neuen Aquakulturanlage in Büsum

Obwohl die Ozeane überfischt sind, steigt der weltweite Fischkonsum. Fast jeder zweite Speisefisch stammt heute bereits aus industriellen Fischfarmen. Forelle, Wolfsbarsch und andere Fleisch fressende Fischarten werden dort mit Fischmehl gefüttert - einer immer knapper und damit teurer werdenden Ressource. Doch die Zukunft der Fischernährung könnte an Land liegen: Forscher der Uni Kiel untersuchen, inwieweit die Fische Proteine aus anderen Quellen vertragen - zum Beispiel aus Kartoffeln.
 
 

 

Spiegelkarpfen mit Reserve-Gen

Guter Geschmack, wenig Schuppen und ein hoher Rücken, der den Teller ausfüllt: Der Spiegelkarpfen ist seit Jahrtausenden ein beliebter Speisefisch. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen haben nun das Geheimnis gelüftet, warum der Fisch keine Schuppen hat: Das Phänomen ist auf eine Genverdopplung zurückzuführen. Während eine Kopie eines für viele verschiedene Funktionen notwendigen Gens mutiert ist und somit die fehlenden Schuppen verursacht, sichert die intakte Kopie das Überleben des Fisches. Die Forscher haben damit einen Beweis dafür gefunden, dass Reserve-Gene eine wichtige Rolle in der Evolution der Arten spielen.

 
 
 

 

Pestizide - Belastung und Wirkung in Gewässern jetzt einfacher nachweisbar
    
Leipzig. Die Langzeitfolgen von Pflanzenschutzmitteln auf die Lebewesen und die Qualität des Wassers in Flüssen kann jetzt einfacher als je zuvor ermittelt werden: Forscher des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) haben ein Werkzeug entwickelt, mit dem innerhalb von Minuten die schädliche Wirkung von Pestiziden abgeschätzt werden kann, die zum Beispiel von landwirtschaftlichen Flächen in Flüsse und Bäche gespült worden sind.

 
 

 
 
TIEFSEE
    
Sonderausstellung im Museum für Naturkunde Berlin
Vom 15. September bis 31. Januar 2010

Teufelsangler und Vipernfisch; Tintenfische - so riesig, dass sie Walen gefährlich werden können; Seelilien, die vor Millionen Jahren schon auf der Erde lebten; Würmer, die an kochend heißen Quellen in ewiger Finsternis leben: das sind einige der wenigen Dinge, die Forscher mittlerweile der Tiefsee als Geheimnis entrissen haben. Die Sonderausstellung "Tiefsee" gewährt Einblicke in eine Welt, die bisher schlechter erforscht ist als der Mond. Bisher waren mehr Menschen im Weltraum als in den eiskalten Tiefen der Weltmeere unterhalb 4000 Metern. Aber was bekannt ist, lässt die Herzen der Biologen und Naturliebhaber höher schlagen. Die Ausstellung zeigt Spannendes von den Mythen der Seeungeheuer vergangener Zeiten bis zur modernen Tiefseeforschung. Mit 45 originalen Alkoholpräparaten und 35 Modellen, darunter Riesenmodelle vom Pottwal und Kalmar, präsentieren wir dem Publikum eine facettenreiche, geheimnisvolle Welt. Ein Highlight ist die virtuelle Tauchfahrt in einem elf Meter langen U-Boot.
 

 
 

 11.07.2009 - weltweite Neuigkeiten


Ausbrüche des Tiefsee-Schlammvulkans Haakon Mosby

FS Polarstern-Expedition installiert Langzeitbeobachtungsstation in der Barentssee. Eine Gruppe Meeresforscher um Dirk de Beer vom Bremer Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie und Antje Boetius von der HGF-MPG-Brückengruppe für Tiefseeforschung fährt jetzt mit dem deutschen Forschungsschiff Polarstern zum Haakon-Mosby Schlammvulkan in der Barentssee nördlich von Norwegen. Dort werden sie im Rahmen des EU-Projekts ESONET die Langzeitbeobachtungsstation "LOOME" dicht am Zentrum dieses Schlammvulkans installieren, die für ein Jahr chemische, biologische und geophysikalische Parameter sammelt.



Es gibt eine neue DVD über deutsche Nationalpaks und die ist sogar kostenlos - ich denke ich werde mir diese zulegen...


Wattenmeer, Wälder, Watzmann: DBU zeigt einzigartige Naturlandschaften

Neuauflage: Film "Schätze der Natur" - Alle deutschen Nationalparks und Großschutzgebiete vorgestellt - Kostenlose DVD
Osnabrück. Kürzlich von der Organisation der Vereinten Nationen für Erziehung, Wissenschaft und Kultur (UNESCO) in die Liste des Welterbes aufgenommen, jetzt im Film zu sehen: Das Wattenmeer sowie nun alle 14 deutschen Nationalparks werden in der überarbeiteten Auflage der DVD "Schätze der Natur - Naturlandschaften in Deutschland" vorgestellt, die die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) produziert hat. "Vom Niedersächsischen Wattenmeer über den Hainich in der Mitte Deutschlands bis hin zum Berchtesgadener Land: In allen im Film gezeigten Gebieten hat die DBU Projekte zum Schutz der Natur und zur Umweltbildung gefördert", erklärt DBU-Pressesprecher Franz-Georg Elpers. Auch einige der ehemals militärisch genutzten Liegenschaften, die der weltweit größten Umweltstiftung als so genanntes DBU-Naturerbe seit Mai letzten Jahres schrittweise vom Bund übertragen werden, werden filmisch vorgestellt. Die neu aufgelegte DVD kann ab sofort bei der DBU kostenlos bezogen werden.

"Naturschutzfachlich betrachtet ist das DBU-Naturerbe mit seinen rund 46.000 Hektar von größter Bedeutung", betont Elpers. "Diese Flächen nehmen eine zentrale Funktion als Rückzugs- und Regenerationsraum für viele Arten wahr." Die Vielfalt der heimischen Schutzgebiete hatten die DBU und der Natur- und Tierfilmautor Eberhard Werner im vergangenen Jahr erstmals gezeigt. Die überarbeitete DVD "Schätze der Natur - Naturlandschaften in Deutschland" ist mit über 55 Minuten nun doppelt so lang wie die ursprüngliche Version. Sie ist kostenlos bei der DBU erhältlich (An der Bornau 2, 49090 Osnabrück, E-Mail: info@dbu.de, Internet: www.dbu.de/publikationen).


 


03.06.2009

Grade eben bei Spiegel-Online entdeckt: Erdbebenfisch
Interessantes Tier, obs schmeckt?!
 


29.05.2009

Mit Schwämmen Tumore bekämpfen


Wissenschaftler der Universität Bonn haben einen Weg gefunden, marine Schwämme als Quelle pharmakologischer Wirkstoffe zu nutzen. Die Forscher zeigen in einem Paper eine methodische Abkürzung zur Isolierung der notwendigen Gene. Die gewonnen Grundlagen erleichtern eine systematische Suche nach Wirkstoffen gegen Krebs. Ihre Ergebnisse sind nun in der renommierten Fachzeitschrift "Nature Chemical Biology" veröffentlicht worden.
 





26.05.2009

Bakterien und Algen sind Bio-Starter für Rohstoff-Ablagerungen in der Tiefsee


Mikroorganismen liefern Initialzündung für die Entstehung von Manganknollen und Mangankrusten - Vorbild für zukünftige Gewinnung von Rohstoffen

Auf dem Meeresboden liegen Rohstoffe, die in Zukunft von großer Wichtigkeit sein könnten: Mangan, Eisen, aber auch die selteneren und wertvolleren Elemente Kobalt, Kupfer, Zink und Nickel sind in Tiefseeknollen und Tiefseekrusten reichlich vorhanden. Dass sich die Stoffe aus dem Meerwasser und dem Sediment anreichern konnten, ist einem als "Biomineralisation" bezeichneten Prozess zu verdanken. Kleinstlebewesen wie Bakterien und Algen sind am Aufbau der Knollen und Krusten beteiligt und liefern, so zeigen neue Forschungen am Institut für Physiologische Chemie und Pathobiochemie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, die Initialzündung für die Ansammlung der Metalle. Die neuen Erkenntnisse könnten nach Einschätzung der Wissenschaftler dazu beitragen, dass eine umweltfreundliche und nachhaltige Nutzung der wertvollen Meeresschätze erfolgt.



 


16.05.2009


Hochwasser begünstigt die Vielfalt - Schnecken der Auen überleben Extremflut

Dessau-Roßlau/Leipzig. Das Extremhochwasser 2002 hat an der Elbe für keinen Rückgang der Schneckenpopulationen in den Auen gesorgt. Im Gegensatz dazu wurden bei Laufkäfern und anderen Gliederfüßern drastische Verluste verzeichnet. Die Flut habe jedoch für eine Verschiebung des Artenspektrums zu eher Wasser liebenden Arten gesorgt, schreiben die Forscher im Fachblatt "Hydrobiologia". Insgesamt wurden für die Studie über 46.000 Tiere von 56 verschiedenen Schneckenarten ausgewertet, die die Forscher über einen Zeitraum von sechs Jahren in den Elbauen bei Dessau gesammelt hatten.





Wasserflöhe vertreiben Stechmücken - Nahrungskonkurrenten als natürliches Insektizid

Dessau-Roßlau/Leipzig. Mückenlarven und die mit ihnen konkurrierenden Krebstierchen können nicht gleichzeitig denselben Lebensraum besiedeln. Wassertümpel, in denen Kleinkrebse wie beispielsweise Wasserflöhe vorkommen, enthalten wesentlich weniger Mückenlarven als Tümpel ohne solche Kleinkrebse. Zu diesem Ergebnis kommen Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung in einer Studie im Biosphärenreservat Mittelelbe bei Dessau. Dazu wurden im Roßlauer Oberluch 15 Wasserstellen eine Saison lang beobachtet. Ziel der Untersuchungen ist es, natürliche Mechanismen zu erforschen, um potenziellen Mückenplagen begegnen zu können.


 
 


 05.05.2009

Heute gibt es mal einiges an weltweiten Neuigkeiten:



Fisch steht Modell für die Altersforschung


Forscher am Fritz-Lipmann-Institut Jena etablieren mit Nothobranchius furzeri neuen Modellorganismus zur Erforschung von Alterungsprozessen

Fadenwürmer, Hefepilze und Fruchtfliegen gehören zu den wichtigsten Modellorganismen in der biologischen Altersforschung. Sie geben Aufschluss darüber, welche physiologischen Prozesse und molekularbiologischen Bedingungen Alterungsprozesse beschleunigen oder aufhalten. Diese Altersforschungsmodelle bekommen jetzt Konkurrenz durch einen schmucken Neuling in der Branche: den Prachtgrundkärpfling Nothobranchius furzeri. Dieser bei Aquarianern seit Jahrzehnten sehr beliebte afrikanische Fisch ist bekannt für seine kurze Lebensspanne. In drei Monaten durchläuft er den Kreislauf des Lebens von Geburt, Fortpflanzung und Tod. "Wir vermuten dahinter ein genetisches Programm, das den Lebenszyklus reguliert und damit Altersprozesse vorbestimmt", so Dr. Alessandro Cellerino vom Leibniz-Institut für Altersforschung, Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena.

Dem Gruppenleiter ist es 2004 gelungen, in Mozambique eine langlebigere Variante dieses Tümpelfisches aufzuspüren und in Kultur zu nehmen. Die Fische dieser Variante altern nicht so schnell wie ihre kurzlebigen Verwandten aus dem Gona Re Zhou Nationalpark in Zimbabwe. Die Zucht dieser Fische unter Laborbedingungen ist anspruchsvoll. Doch der Aufwand lohnt sich. So zeigte sich beim Vergleich der entsprechenden Gewebe, dass bei der kurzlebigeren Variante die altersbedingten Degenerationsprozesse in Gehirn und Leber tatsächlich schneller verlaufen als beim länger lebenden Prachtgrundkärpfling. "Auch die Leistungsfähigkeit beim Schwimmen nimmt bei der kurzlebigen Art schneller ab", zeigt der Wissenschaftler.



 



Unterwasserroboter mit Tastsinn


Bohrinseln oder Unterwasserkabel warten, Sedimentproben entnehmen - Unterwasserroboter erfüllen in der Tiefsee vielerlei Aufgaben. Forscher wollen den Robotern nun zu einem Tastsinn verhelfen. So können die Geräte sich in der Tiefsee besser orientieren.

Der Roboter taucht ins Wasser, schwimmt zur Tiefseeleitung und führt die notwendigen Reparaturen durch. Gesteuert wird er von einem Mitarbeiter. Keine einfache Aufgabe: Es ist stockdunkel, eine Lampe auf dem Roboter hilft nur bedingt. Zudem treibt die Strömung den Roboter immer wieder ein wenig ab.

Künftig könnte der Roboter seinen Weg selbst finden: Ein Sensor verleiht dem metallischen Gehilfen "Tastsinn" und hilft ihm, seine Umgebung auch in der Tiefsee autonom zu erfassen. "Ein Bauteil dieses Tastsinns ist ein Dehnungsmessstreifen", sagt Marcus Maiwald, Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen. Gemeinsam mit seinen Fraunhofer-Kollegen und den Mitarbeitern des Deutschen Forschungszentrums für künstliche Intelligenz DKFI, Labor Bremen, hat er das Modell eines feinfühligen Unterwasserroboters entwickelt. "Stößt der Roboter gegen ein Hindernis, verzerrt sich der Dehnungsmessstreifen und der elektrische Widerstand ändert sich. Das Besondere an unserem Messstreifen: Statt ihn aufzukleben, drucken wir ihn auf - so können wir den Sensor auch auf den gewölbten Oberflächen des Roboters anbringen." Eine einzelne gedruckte Bahn ist nur wenige zehn Mikrometer breit, also etwa halb so dünn wie ein menschliches Haar. Dadurch lassen sich die Messstreifen dicht nebeneinander aufbringen, der Roboter kann genau feststellen, wo er ein Hindernis berührt. Eine Verkapselung schützt den Sensor vor dem Salzwasser.

Um die Messstreifen herzustellen, zerstäuben die Forscher eine Lösung mit Nanopartikeln zu einem Aerosol. Eine Software steuert den Aerosolstrom an die richtige Stelle. Fokussiergas ummantelt den Strahl und sorgt so dafür, dass dieser nicht auffächert. Auf der Messe Sensor und Test vom 26. bis 28. Mai in Nürnberg stellen die Forscher einen Unterwasserroboter in Krakenform vor, der mit einem gedruckten Sensor bestückt ist (Halle 12, Stand 12-688).

Die Anwendungen sind zahlreich: Die feinfühligen Unterwasserroboter können Bohrinseln warten oder Sedimentproben einsammeln. Künftig - so hoffen die Forscher - sollte es auch möglich sein, dass der Sensor zwischen der Strömung und einem Hindernis unterscheidet.



 



Mit modernsten Technologien den Ozean erforschen

Internationale Tagung zu Ozeanforschung und Meerestechnologien in Bremen

Vom 11. bis 14. Mai 2009 treffen sich mehr als 500 Meereswissenschaftler sowie Vertreter führender Unternehmen auf dem Gebiet der Meeresforschungs-Technologien in Bremen. Auf der Konferenz und Messe OCEANS`09 diskutieren Teilnehmer aus mehr als einem Dutzend Ländern zukunftsweisende Trends in den Meereswissenschaften und stellen neueste Forschungstechnologien vor. Die Veranstaltung findet im Bremer Kongresszentrum bzw. der Messehalle 4 statt.






Im warmen Mittelmeer auf den Spuren der Evolution

1000 Schüler an Spaniens Küste auf den Wegen Darwins. Von der Stiftung gefördertes Projekt startet Mitte Mai mit den ersten Teilnehmern

Mit Schnorcheln und Tauchen an der Costa Brava das Interesse am Thema Evolution wecken? - Was für eine tolle Idee des Tübinger Biologiedidaktikers Sven Gemballa und seiner Mitstreiter für das Darwinjahr 2009. Das Projekt, an dem sich auch das Institut für Wissensmedien Tübingen beteiligt, gefiel der VolkswagenStiftung so gut, dass es als einer der Gewinner aus dem im vergangenen Jahr ausgeschriebenen Wettbewerb "Evolution heute" hervorging. Statt trockene Theorie zu pauken - eintauchen ins warme Mittelmeer: Das werden im Laufe dieses Jahres etwa tausend Schülerinnen und Schüler tun können. Das Ziel der Initiatoren: Sie sollen an Spaniens Küste selbst entdecken, was auch Charles Darwin bei seiner Reise auf die Galapagosinseln half, die Grundlagen für die moderne Evolutionstheorie zu legen: Eine wenig spezialisierte Art passt sich mit der Zeit an verschiedene Lebensräume an, und es entstehen neue, stärker spezialisierte Arten.



 


 26.04.2009

Wofür Fische nicht alles gut sind:

Fischroboter als alternativer Schiffsantrieb der Zukunft


Darmstadt, 20.4.2009


Wissenschaftler von der TU Darmstadt haben einen neuartigen bionischen Roboter in Fischgestalt entwickelt, der als alternativer Schiffsantrieb in Zukunft Schiffsschrauben in empfindlichen Gewässern ersetzen könnte.
Der Fischroboter, der einer Goldbrasse im Maßstab von etwa 5:1 nachgebildet ist, ist inklusive Schwanzflosse 1,50 m lang. Die Darmstädter Wissenschaftler hatten Video-Aufnahmen von Fischbewegungen ausgewertet und testen nun die Bewegungsmuster verschiedener Fischarten am Roboter.

Als Schiffantrieb erhoffen sich die Forscher von dem Fischroboter Vermeidung von Uferschäden und Unterspülungen, wie sie durch Schiffsschrauben auftreten. Auch das Aufwühlen von Gewässerböden und Schäden an Pflanzen- und Tierpopulationen sollen durch den "weichen" Schiffsantrieb des Fischroboters vermieden werden.

Der Fischroboter "Smoky" besteht aus zehn Segmenten, die gegeneinander beweglich sind und durch wasserdichte elektrische Aktoren eine schlängelnde Bewegung des Roboters wie beim Vorbild Fisch erzeugen. Eine elastische Hülle umschließt dieses "Skelett". Der Fischroboter der TU Darmstadt wird auf der Hannovermesse bis Freitag, 24. April, auf dem Gemeinschaftsstand der Hessischen Hochschulen des TTN Hessen in Halle 2, Stand C45, präsentiert.

Fischroboter der TU Darmstadt auf der Hannover Messe:
20.-24. April, Halle 2, Gemeinschaftsstand der Hessischen Hochschulen des TTN Hessen, Stand C45.

Quelle / Bildquelle

 


  17.04.2009

Afrikanischer Fisch soll Herzkranken helfen

Vielleicht steht dem afrikanischen Elefantenrüsselfisch eine große Karriere in der Medizin bevor. Das zigarrengroße Tier kann dank Elektrosensoren in pechschwarzer Nacht "sehen". Wissenschaftler der Universität Bonn und des Forschungszentrums Jülich wollen diese Fähigkeit nun kopieren. Ihr Fernziel ist ein "elektrisches Auge", das auch trübe Flüssigkeiten wie Blut problemlos durchdringen kann. Damit ließen sich dann beispielsweise Ablagerungen in Arterien genauer untersuchen. Die Forscher stellen auf der Hannover-Messe vom 20. bis zum 24. April einen ersten sehr einfachen Prototypen eines derartigen Elektrosensors vor. Das ist nur eines von vier Projekten, die Bonner Bioniker zeigen werden.

Das geplante "elektrische Auge" könnte beispielsweise eingesetzt werden, um gefährliche instabile Plaques zu erkennen. Das sind Ablagerungen in Arterien, die unverhofft platzen können. Folge kann zum Beispiel ein Herzinfarkt sein. Mediziner sind daher daran interessiert, instabile Plaques rechtzeitig zu identifizieren. Dabei könnte ein Blick auf die im Elefantenrüsselfisch "verbaute" Technik helfen. Vom gezeigten Prototypen bis zum fertigen Elektro-Auge ist es aber noch ein weiter Weg: So benötigt man viele Einzelsensoren, um ein detailliertes Bild zu erhalten - ähnlich wie auf dem Aufnahmesensor einer Digitalkamera zahlreiche lichtempfindliche Pixel sitzen. Zudem muss das fertige Elektro-Auge so miniaturisiert werden, dass es sich über einen Katheter in "verkalkte" Blutgefäße schieben lässt. Dennoch halten die Forscher um den Bonner Zoologen Professor Dr. Gerhard von der Emde sowie Professor Dr. Andreas Offenhäusser und Dr. Herbert Bousack vom Forschungszentrum Jülich diesen Ansatz für viel versprechend.





 26.03.2009

Denn entscheidend ist, was hinten rauskommt: Fischkot "lernt" schwimmen


DBU fördert umweltschonende Aquakultur in Kreislaufanlagen mit 350.000 Euro
Langenargen. Der Fischkonsum steigt stetig an. Weltweit sind 75 Prozent der natürlichen Bestände überfischt, teilweise erschöpft. Deshalb wird die kontrollierte Fischzucht in sogenannter Aquakultur und insbesondere die umweltschonende Produktion in geschlossenen, Wasser sparenden Kreislaufanlagen immer bedeutender. Doch die vollständige Reinigung und Aufbereitung des Wassers ist technisch schwierig. Die Fischereiforschungsstelle Baden-Württemberg will jetzt gemeinsam mit der Zordel Fischhandels-GmbH (Neuenbürg) und der Fischzucht Peter Störk (Bad Saulgau) ein spezielles Futtermittel entwickeln, nach dessen Aufnahme die Fische schwimmfähigen, festen Kot erzeugen, der sich leicht von der Wasseroberfläche abschöpfen lässt. "So könnte bereits über die Fütterung eine aufwändige Entsorgung vermieden und die umweltfreundliche Fischerzeugung verbessert werden", sagt Dr. Fritz Brickwedde, Generalsekretär der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU). Sie fördert das Projekt mit 350.000 Euro.

"Nicht nur der zunehmende Wildfischfang, sondern auch die traditionelle Fischzucht birgt Gefahren für das Ökosystem", so Brickwedde: "Durch das vermehrte Vorkommen von stickstoff- und phosphathaltigem Fischkot kann es in den Gewässern zu einer Überdüngung und damit langfristig zu Umweltschäden kommen." Die Fischerzeugung in Kreislaufanlagen biete den entscheidenden Vorteil, dass das Wasser in einem geschlossenen System zirkuliere und die nährstoffreichen Fäkalien nicht in offenes Gewässer gelangten. Diese bislang wenig eingesetzte Technologie sei deshalb deutlich umweltverträglicher und gerade im Hinblick auf eine steigende Nachfrage zukunftsweisend.

"Die sichere und nahezu vollständige Entfernung der Ausscheidungsstoffe aus dem Kreislaufsystem ist allerdings eine echte technische Herausforderung", erläutert Dr. Alexander Brinker von der Fischereiforschungsstelle Baden-Württemberg. "Die feinen Fischkotpartikel verteilen sich gleichmäßig im gesamten Wasser und lassen sich nur bedingt und mit großem Energieaufwand herausfiltern." Eine unzureichende Filterung wiederum wirke sich negativ auf die Wasserqualität und auf die Gesundheit der Fische aus. "Im schlimmsten Fall gerät das gesamte Kreislaufsystem aus dem Gleichgewicht, und der Betrieb der Anlage lässt sich aus Sicherheitsgründen nicht mehr aufrecht erhalten", führt Brinker aus.

Brinker: "Gelingt es nun, den Fischkot durch spezielles Futter fester und leichter zu machen, so dass er sich an der Wasseroberfläche sammelt, kann er von dort ohne großen technischen Aufwand mechanisch abgetragen werden. In den hauseigenen Versuchsanlagen testen wir derzeit verschiedene neuartige Futtermischungen. Der erfolgsversprechende Ansatz soll sich dann unter kommerziellen Bedingungen in der Fischzucht Störk bewähren, wobei ein neues, von der Firma Zordel konstruiertes Gerät zum Abschöpfen der Fäkalien verwendet werden wird. Ein zielführendes, verbessertes Fütterungsmanagement wäre ein wegweisender Schritt in Richtung einer nachhaltigen Aquakultur. Der Verbraucher kann dann auch in Zukunft guten Gewissens an der Fischtheke zugreifen."
Weitere Informationen:
http://www.dbu.de/123artikel28684_106.html

Quelle


Bildquelle

Bildunterschrift: Diese Regenbogenforellen werden in Fischzuchtanlagen aufgezogen. Die DBU fördert ein Projekt, um Fischkot ohne großen Energieaufwand und umweltfreundlich aus solchen Brutbecken zu entfernt.



 23.03.2009

Polarsternexpedition Lohafex gibt neue Einblicke in die Planktonökologie

Wenig atmosphärisches Kohlendioxid im Südlichen Ozean gebunden

Das indisch-deutsche Wissenschaftlerteam vom National Institute of Oceanography (NIO) und vom Alfred-Wegener-Institut ist von seiner Expedition mit dem Forschungsschiff Polarstern zurückgekehrt. Das Kooperationsprojekt Lohafex lieferte neue Einblicke in die Funktionsweise des planktischen Ökosystems. Es dämpfte jedoch die Hoffnungen, bedeutende Mengen Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre langfristig im Südozean binden zu können, um die Erderwärmung abzumildern. Gemeinsam mit Kollegen aus fünf weiteren Ländern erreichten die Forscher am 17. März 2009 Punta Arenas, Chile. Sie verbrachten zweieinhalb Monate in den berüchtigten "Roaring Forties" im Südatlantik und führten dort ein Eisendüngungsexperiment durch. Die Wissenschaftler brachten sechs Tonnen gelöstes Eisen in ein 300 Quadratkilometer großes Gebiet ein, das innerhalb eines Meereswirbels von 100 Kilometern Durchmesser lag. Anschließend haben sie in diesem Fleck die Auswirkungen der Eisenzugabe auf das Plankton über 39 Tage kontinuierlich beobachtet. Zusätzlich untersuchten sie die Chemie des Ozeans, insbesondere den Gehalt von CO2 und weiteren klimarelevanten Gasen.

Die Reaktion des Planktons
Die Zugabe von Eisen regte wie erwartet das Wachstum von Kleinalgen (Phytoplankton) an. Die Algen verdoppelten ihre Biomasse innerhalb von zwei Wochen, indem sie CO2 aus dem Wasser nutzten. "Ruderfußkrebse (Copepoden) stoppten ein weiteres Anwachsen der Algenblüte, da sie die Kleinalgen fraßen und dadurch eine größere Blüte verhinderten", erklärt Dr. Wajih Naqvi, Co-Fahrtleiter vom NIO des indischen CSIR (Council of Scientific and Industrial Research). Die Algenarten, die für Blüten in küstennahen Gewässern inklusive der Antarktis verantwortlich sind, wurden am stärksten gefressen. Bis zum Ende des Experiments sank wegen des hohen Fraßdrucks nur eine geringe Menge an Kohlenstoff zum Meeresboden ab. So wurde während der Lohafex-Blüte weniger CO2 aus der Atmosphäre im Ozean aufgenommen als bei früheren Eisendüngungsexperimenten.

Die größeren Blüten, die in vorhergehenden Experimenten angeregt werden konnten, bestanden hauptsächlich aus Kieselalgen. Diese Diatomeen genannten einzelligen Algen sind durch eine harte Silikatschale vor Feinden geschützt, werden kaum gefressen und sinken nach der Blüte zum Meeresgrund ab. Diatomeen konnten in der Lohafex-Blüte nicht wachsen, da die Kieselsäure, die sie für ihr Wachstum benötigen, im Untersuchungsgebiet durch vorherige natürliche Blüten aufgezehrt worden war. Diese natürlichen Blüten sind wahrscheinlich durch den Eiseneintrag aus schmelzenden Eisbergen oder Staub aus Patagonien entstanden. Ein Hauptergebnis des Experiments ist dementsprechend, dass das Wachstum anderer Kleinalgen durch Eisendüngung stimuliert werden kann, sie aber keine so großen Blüten bilden können wie Kieselalgen, da ihnen der Fraßschutz fehlt. Dementsprechend würde eine Düngung der riesigen subantarktischen Zone (die Hälfte der Fläche des Südozeans, die zwischen der Polarfront und der Subtropischen Konvergenz liegt) mit Eisen wahrscheinlich nicht dazu führen, dass bedeutende Mengen CO2 aus der Atmosphäre gebunden werden könnten, da der Gehalt an Kieselsäure im Oberflächenwasser dieses Gebietes zu gering ist.

Räuber: Flohkrebse statt Krill
"Wir waren überrascht, dass der gedüngte Fleck eine große Anzahl von Flohkrebsen (Amphipoden) angelockt hat", erklärt Professor Dr. Victor Smetacek, Co-Fahrtleiter vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft. Diese garnelenähnlichen Krebse werden zwei bis drei Zentimeter lang und fressen unspezifisch andere Zooplanktonarten wie Ruderfußkrebse. Die häufigste Amphipodenart, Themisto gaudichaudii, hat eine wichtige Funktion im Nahrungsnetz des nördlichen Südozeans. Sie bildet die Nahrungsgrundlage für Tintenfische und Finnwale im Südwestatlantik.

Eine zweite Düngung zwei Wochen nach Beginn des Experiments hatte keinen weiteren Einfluss auf das Phytoplankton,...




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 09.03.2009

Regenbogenforellen im Klimastress


Dummerstorfer Fischgenetiker weiten ihre Forschungsaktivitäten
auf die Aquakultur aus. Mit einem innovativen Projekt zur Untersuchung der Stressresistenz von Regenbogenforellen weitet das Forschungsinstitut für die Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere (FBN) in Dummerstorf seine molekularbiologischen Forschungen auf den Bereich Aquakultur aus (siehe Hintergrund). In einem Verbundprojekt mit zwei weiteren Forschungseinrichtungen wollen die Wissenschaftler die genetische und immunologische Vielfalt der gegenüber äußeren Stressfaktoren widerstandsfähigeren Regenbogenforellenlinie "Born" im Vergleich zur in Europa handelsüblichen Regenbogenforelle untersuchen.

Mit dem Nachweis der genetisch manifestierten Mechanismen der Stresstoleranz bestehen sehr gute Voraussetzungen für die Entwicklung eines einmaligen Tiermodells. Dieses kann ebenso für andere Fische des angrenzenden Ostseeraumes, wie den Dorsch, aber insbesondere für die standortgerechte Produktion von Fischen in Aquakulturanlagen Bedeutung erlangen. Denn mit dem voranschreitenden Klimawandel und damit verbundenen Temperaturerhöhungen (Global Warming) verschärft sich die Stresssituation für Fische in den Gewässern zunehmend. In den kommenden zwei Jahren wird das Verbundprojekt vom Landwirtschaftsministerium Mecklenburg-Vorpommern mit rund 272.000 Euro gefördert.


Bildunterschrift: Die Regenbogenforelle (Oncorhynchus mykiss, Walbaum, 1792) stammt ursprünglich aus Nordamerika und zählt heute zum gängigen Fischbestand in einheimischen Gewässern. Der schmackhafte Speisfisch kann im abgewachsenen Alter auch als Lachsforelle angeboten werden.



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 04.03.2009
 
Wasserlebende Insektenlarven setzen klimaschädigendes Lachgas frei

 
Sie sind meist nur wenige Millimeter bis Zentimeter lang und führen ein unscheinbares Leben am Gewässergrund. Doch tragen aquatische Insektenlarven und andere Kleinstlebewesen womöglich merklich zum Treibhauseffekt bei. Denn Bakterien im Darm der Wassertiere setzen klimaschädigendes Lachgas frei, zeigen nun Forscher vom Bremer Max-Planck-Institut und der Universität Aarhus.
Wasserlebende Kleinstiere wie Insektenlarven, Muscheln und Schnecken geben Lachgas, ein wichtiges Treibhausgas, an ihre Umgebung ab. Dies geschieht vor allem in Gewässern, die mit dem Nährstoff Nitrat verschmutzt sind, und ist besonders bei denjenigen Tieren zu finden, die mit ihrer Nahrung viele Bakterien zu sich nehmen. Das Fatale: Gerade in den von uns Menschen stark beeinträchtigten Gewässern treffen diese beiden Voraussetzungen für Lachgasfreisetzung häufig zusammen. Insgesamt ist deshalb damit zu rechnen, dass sich die in den Gewässern produzierte Treibhausgasmenge zukünftig noch erhöhen wird.

Peter Stief vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen und seine Kollegen von der Universität Aarhus, Dänemark, untersuchten insgesamt 21 verschiedene Kleintierarten aus Seen, Fließgewässern und dem Meer (Abb. 1). Dabei stellten sie fest, dass die Menge an freigesetztem Lachgas stark von der Ernährung der Tiere abhing. Räuberische Tiere trugen kaum zur Lachgasproduktion bei. Besonders hohe Raten fanden sich hingegen bei so genannten Filtrierern und Detritusfressern, die organisches Material aus dem Gewässergrund und aus Schwebstoffen filtern. Stief und seine Ko
llegen zeigen nun: das liegt an den Bakterien, die die Tiere mit der Nahrung aufnehmen.

 
An der Oberfläche des Gewässergrundes atmen Bakterien mit Sauerstoff (blaue Ovale), während sie in tieferen, sauerstofffreien Schichten mit Nitrat atmen (orange Ovale). Die Produkte der Nitratatmung sind überwiegend Stickstoffgas (N2) und zu einem kleinen Teil Lachgas (N2O), die beide in die Wassersäule gelangen. Kleinstiere am Gewässergrund fressen organische Partikel, denen Bakterien anhaften. Im sauerstofffreien Darm müssen auch diese Bakterien zur Nitratatmung übergehen und produzieren dabei überwiegend Lachgas. Denn die Verweilzeit im Darm ist zu kurz, um Lachgas vollständig zu Stickstoffgas umzusetzen. Über die Wohnröhre des Tieres wird deshalb vor allem Lachgas in die Wassersäule abgegeben."Experimente mit Zuckmückenlarven (Abb. 2) ergaben, dass das Lachgas von den Bakterien im Darm der Tiere gebildet wird", erklärt Peter Stief. "Die aus der Nahrung stammenden Bakterien finden im Darm keinerlei Sauerstoff vor und gehen deswegen zur sogenannten Nitratatmung über." Bei dieser Art zu atmen wird aus Nitrat Lachgas gebildet. In ihrem natürlichen Lebensraum, dem Gewässergrund, setzen nitratatmende Bakterien Lachgas weiter zu klimaunschädlichem Stickstoffgas um. Im Darm allerdings ist die Verweilzeit der Bakterien zu kurz, um alle erforderlichen Stoffwechselschritte durchzuführen. Nach zwei bis drei Stunden werden sie quasi auf halber Strecke von den Insektenlarven wieder ausgeschieden. Das bis dahin gebildete Lachgas wird frei (Abb. 3).





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 04.03.2009
 
Wie der Stickstoff aus dem Meer entkommt


Vorhersagen über die Rolle des Ozeans für das Weltklima sind auf ein tiefgreifendes Verständnis der Stoffkreisläufe im Meer angewiesen. Bei den Stickstoffverlusten lag man bisher falsch. Eine neue Studie deckt nun die komplexen Zusammenhänge in der Sauerstoffminimumzone des tropischen Südostpazifiks auf.

Die bedeutendsten Sauerstoffminimumzonen (OMZs) der Weltmeere

In Folge der globalen Erwärmung dehnen sich Regionen sauerstoffarmen Wassers - so genannte Sauerstoffminimumzonen - in den Weltmeeren immer weiter aus. Das hat weitreichende Auswirkungen auf den Lebensraum Meer und die Fischereiwirtschaft, da höhere Organismen diese Regionen meiden. Auch die globalen Kreisläufe von Kohlenstoff und Stickstoff sind eng mit Sauerstoffminimumzonen verknüpft. Ein detailliertes Verständnis dieser Kreisläufe ist daher unverzichtbar, um die Auswirkungen des fortschreitenden Klimawandels auf die Weltmeere und mögliche Rückkopplungen vorherzusagen. Eine im Fachjournal "PNAS" der Amerikanischen Akademie der Wissenschaften erschienene Studie unter der Leitung von Phyllis Lam vom Max-Planck-Insitut für Marine Mikrobiologie in Bremen bringt uns diesem Verständnis einen großen Schritt näher.

Die Forscher beschäftigten sich mit dem Stickstoffkreislauf im tropischen Südostpazifik rund um die peruanische Sauerstoffminimumzone. Diese Region ist eine von drei Meeresregionen, in denen Stickstoff aus dem Meerwasser entweicht. "Lange Zeit wurde dieser Verlust auf Denitrifizierung zurückgeführt. Dabei wird Nitrat in Luftstickstoff umgewandelt, der dann in die Atmosphäre entweichen kann", erklärt Lam. "Dieses Bild wandelt sich allerdings: Scheinbar sind so genannte Anammox-Bakterien für den Großteil des "verlorenen" Stickstoffs verantwortlich. Bisher war jedoch unklar, woher die Anammox-Bakterien die "Rohstoffe" für diese Umwandlung nehmen." Zudem ist im Untersuchungsgebiet keine Denitrifizierung messbar. Das stellt unser Verständnis vom eng verbundenen Kohlenstoffkreislauf in Frage - wenn es nicht die Denitrifizierung ist, welcher Prozess verantworte dann in sauerstoffarmen Wasserkörpern den Abbau organischen Materials?

Lams Erkenntnisse erschüttern bisherige Annahmen über den Stickstoffkreislauf in der peruanischen Sauerstoffminimumzone. Sowohl Experimente als auch molekulare Untersuchungen deuten darauf hin, dass mehrere Prozesse (mit Bezeichnungen, die den Laien durchaus fordern) beteiligt sind (Abb. 1): Der Großteil des Stickstoffs geht tatsächlich durch Anammox verloren. Dies ist unmittelbar an die Nitratreduktion und aerobe Ammoniakoxidation (den ersten Schritt der Nitrifizierung) als Quellen des NO2- gekoppelt. Das erforderliche NH4+ wiederum stammt aus der dissimilatorischen Nitratreduktion (DNRA) und Remineralisierung von organischem Material durch Nitratreduktion und vermutlich mikroaerobe Respiration. Die Bedeutung der einzelnen Prozesse variiert zwischen Küstenregionen und dem offenen Ozean ebenso wie in unterschiedlichen Tiefenschichten der Sauerstoffminimumzone. Zudem erstaunten die Forscher die hohen Umsatzraten der DNRA - bisher vermutete man, dass dieser Prozess im offenen Ozean keine Rolle spielt.

Überarbeiteter Stickstoffzyklus der Peruanischen Sauertoffminimumzone

Mit ihren Erkenntnissen stürzen die Bremer Forscher die vorherrschende Meinung, dass Nitrat aus der Tiefsee für den gesamten Stickstoffverlust des Ozeans verantwortlich ist. Dessen Anteil betrug ersten Abschätzungen zufolge nur etwa die Hälfte, während die restlichen Verluste aus remineralisiertem Stickstoff - also solchem, der aus organischem Material stammte - erwuchsen.



 

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27.01.2009
Genetische Vielfalt im Fluss - Muschel und Bachforelle brauchen integrierten Schutz

Früher wurde sie wegen ihrer kostbaren Perlen geschätzt, heute erforschen sie Ökologen: die Flussperlmuschel, einer der anspruchsvollsten Bewohner der Flüsse Europas. Ihre Larven wachsen in den Kiemen der Bachforelle heran. Sie braucht extrem sauberes Wasser und ein Flussbett, das frei von Schlamm ist. Kein Wunder, dass die Flussperlmuschel mittlerweile fast ausgestorben ist. Der Gewässerökologe Prof. Dr. Jürgen Geist von der Technischen Universität München (TUM) untersucht europaweit die Genetik und Ökologie dieser Nischenbewohner. Sein Fazit: Ein integriertes Schutzkonzept ist nötig.
Bei guten Lebensbedingungen kann die Flussperlmuschel über 200 Jahre alt werden.




Die Flussperlmuschel (Margaritifera margaritifera) erreicht ein Alter von über 200 Jahren und zählt zu den Methusalems im Tierreich. Wo sie lebt und sich vermehrt, ist ein Flussökosystem noch in Ordnung. Die Muschel ist damit ein wichtiger Umweltindikator, den sich Ökologen zu Nutze machen, um Fließgewässer zu erforschen. Heute sind intakte Perlmuschelbestände in Mitteleuropa selten geworden. Verschlammungen "verstopfen" oftmals den Gewässergrund, in dem die Jungmuscheln leben. Prof. Dr. Jürgen Geist vom Wissenschaftszentrum Weihenstephan der Technischen Universität München (TUM) erforscht in Kooperation mit Privatdozent Dr. Ralph Kühn und Prof. Dr. Karl Auerswald die Genetik und Ökologie der Flussperlmuschel und leistet damit einen wichtigen Beitrag zum Erhalt dieser Rote-Liste-Art.

Die anspruchsvolle Flussperlmuschel benötigt aber nicht nur das richtige Gewässerbett und sauberes Wasser. Sie ist auch auf einen ganz bestimmten Mitbewohner im Flussökosystem angewiesen: die Bachforelle (Salmo trutta fario). Die nur staubkorngroßen Muschellarven sterben, wenn sie sich nicht binnen weniger Stunden, nachdem sie vom Muschelweibchen ins Wasser abgegeben wurden, an die Kiemen einer Bachforelle heften. Dort wachsen die Glochidien genannten Larven bis zu zehn Monate lang zu etwa 0,4 mm kleinen Muscheln heran. Dann lösen sie sich von den Kiemen, lassen sich auf den Grund des Flusses sinken und vergraben sich komplett im Sediment. Erst nach vier bis fünf Jahren kommen die Flussperlmuscheln dann wieder zum Vorschein.

Prof. Dr. Geist hat nun die Parasit-Wirt-Beziehung von Muschel und Forelle auf genetischer Ebene erforscht. Hierzu wurden Gewässer in Mittel-, West- und Nordeuropa untersucht und DNA-Proben von Bachforellen und Flussperlmuscheln analysiert. Das überraschende Ergebnis wurde in der Fachzeitschrift Molecular Ecology (Mol. Ecol. 17; 997-1008) publiziert: Der Zusammenhang zwischen der genetischen Vielfalt bei Parasit und Wirt ist negativ. Dort, wo die Flussperlmuschel genetisch besonders variabel ist, da sind die Bachforellenbestände eher einheitlich. Der Grund hierfür ist die unterschiedliche Strategie von Wirt und Muschel, sich an ihre Umwelt anzupassen.

Für den Schutz der Biodiversität in Fließgewässern ergibt sich daraus eine neue Erkenntnis: Es reicht nicht, die genetische Vielfalt einzelner Arten zu betrachten, um Gebiete zu identifizieren, die wegen der genetischen Vielfalt besonders schützenswert sind. Stattdessen müssen hierzu Arten mit möglichst unterschiedlichen Lebensstrategien betrachtet werden. Integrierte Schutzkonzepte für Bachforelle und Perlmuschel müssen das ganze Ökosystem berücksichtigen, damit eine insgesamt möglicht hohe Vielfalt erhalten bleibt.

Kontakt:
Technische Universität München
Juniorprofessur Funktionelle Aquatische Ökologie und Fischbiologie
Prof. Dr. Jürgen Geist
85350 Freising-Weihenstephan
Tel. 08161 / 71 - 3767
E-Mail: geist@wzw.tum.de
http://www.wzw.tum.de/fisch



In den Kiemen der Bachforelle sind die Muschellarven als weiße Punkte zu erkennen.

Gefunden bei: idw-online

Bildquellen: hier und hier


21.01.2009

Heute gibts mal wieder mehr Neuigkeiten:

Kleine Fische und hoher Besuch

Forschungsschiff "Walther Herwig III" untersucht Nachwuchs von Hering, Kabeljau & Co.

In der Nordsee dürfen in diesem Jahr 30 % mehr Kabeljau, 24 % mehr Makrelen und 11 % mehr Schollen gefangen werden als 2008. Während die deutsche Fischwirtschaft die aktuelle Erhöhung der Fangquoten begrüßt, wird sie von den Fischereiwissenschaftlern des Johann Heinrich von Thünen-Instituts (vTI) in Hamburg mit einiger Skepsis betrachtet. Zwar scheinen sich einige Bestände, zum Beispiel der des Nordseekabeljaus, zu erholen. Ob dies jedoch eine langfristige Trendwende ist oder nur das Ergebnis weniger, starker Nachwuchsjahrgänge, muss wissenschaftlich erst noch geklärt werden.

Zu diesem Zweck verlässt das Fischereiforschungsschiff "Walther Herwig III" am 23. Januar 2009 für gut vier Wochen seinen Heimathafen Bremerhaven. In der zentralen und nördlichen Nordsee soll dem jüngsten Nachwuchs der Nutzfischarten nachgespürt werden. Dr. Gerd Wegner vom vTI-Institut für Seefischerei leitet die Reise.

Neben der "Walther Herwig III" nehmen weitere sechs Forschungsschiffe aus Dänemark, Frankreich, den Niederlanden, Norwegen, Schottland und Schweden an diesem alljährlichen Untersuchungsprogramm des Internationalen Rates für Meeresforschung in der winterlich rauen Nordsee teil.

Die Wissenschaftler auf der "Walther Herwig" hoffen, auf ihrer Reise knapp 80 Hols (Fänge) ausführen und aufarbeiten zu können. Dazu werden alle Fische nach Arten sortiert, gezählt, gemessen und gewogen. Mit dem jeweiligem Geschlecht, Reife- und Gesundheitszustand sowie Alter ergeben sich im Computer "persönliche" Steckbriefe der Einzelfische. Eine Flut von Daten, mit der sich aber recht gut auf die vorhandenen Mengen der Nutzfische sowie auf deren Nachwuchs schließen lässt. Die Zahlen stellen eine wichtige Grundlage für die wissenschaftlichen Empfehlungen des Internationalen Rates für Meeresforschung für künftig problemlos zu entnehmende Fangmengen der einzelnen Arten dar. Diese Empfehlungen wiederum sind die Grundlage für die vom EU-Fischereirat im Herbst festzulegenden Fangquoten.

Neben den Fängen am Tage sind nachts noch Plankton- und Fischbrutfänge geplant. Besonders die Anzahl der wenige Millimeter großen Heringslarven ist von Interesse, da sie Hinweise auf die Größe des jüngsten Jahrganges des Nordseeherings und damit auf künftige Fangaussichten gibt. Ein besonderes Programm gilt der Verteilung der unterschiedlichen Tintenfischarten in der Nordsee, über die bisher nur wenig bekannt ist.

Bei allen Fängen werden routinemäßig Temperaturen, Salzgehalte und Nährstoffe zwischen Meeresoberfläche und Boden gemessen. Nach den in den letzten Jahren angestiegenen Wassertemperaturen ist die Nordsee in diesem Jahr erstmals wieder auf langjährig mittlere Verhältnisse abgekühlt.

Die kurze, bei den rauen Wetterbedingungen dieser Jahreszeit dringend notwendige Verschnaufpause - ein zweitägiger Hafenaufenthalt im schottischen Aberdeen - wird diese Fahrt aus der Reihe der Jungfisch-Reisen herausheben. Der deutsche Botschafter in Großbritannien, Herr Georg Boomgaarden, gibt sich die Ehre, die "Walther Herwig III" zu besuchen. Ihm sowie dem Bürgermeister von Aberdeen, dem deutschen Generalkonsul in Edinburgh und dem Honorarkonsul in Aberdeen wird ein informativer Empfang an Bord bereitet werden.

Quelle: idw-online

Weitere Infos: hier klicken


Alge des Jahres 2009: Emiliania huxleyi - ein Algenzwerg, der auf das weltweite Klima wirkt

Algenforscher der Deutschen Botanischen Gesellschaft wählen Emiliania huxleyi zur Alge des Jahres, um sie als einen Schlüsselorganismus der Erde zu würdigen.

"Wegen ihrer weltweiten Bedeutung wurde Emiliania in das Sequenzierungs-Programm am Joint Genome Institute in Kalifornien aufgenommen, wo ihr Erbgut nun entschlüsselt wird", erklärt Professor Dr. Peter Kroth, Vorsitzender der Sektion Phykologie in der Deutschen Botanischen Gesellschaft. Mit dem genetischen Bauplan der Alge wollen die Forscher eine Basis schaffen, um den globalen Kohlenstoffkreislauf zu ergründen.

Industrie wartet auf Genom-Entschlüsselung

Außerdem interessiert sie, wie die Algen so komplizierte Strukturen wie die als Coccolithen bezeichneten Kalkplättchen herstellen und an ihrer Oberfläche befestigen. Von diesen Ergebnissen erhoffen sich auch Bio- und Nanotechniker der Industrie Ideen für neue Anwendungen.

Kalktransport schuf Kreidefelsen

Emiliania schwebt in den Licht durchfluteten Schichten aller Weltmeere. Sie zählt zu den mehr als 300 Kalkalgen, die sich mit kalkigen Plättchen umhüllen, welche jeder Art ein unverwechselbares Aussehen verleihen. Für die Bildung der Kalkschale verwendet Emiliania Kohlenstoff, den sie als Hydrogenkarbonat aus dem Wasser aufnimmt und als Kalzit ausfällt. Die Plättchen sind nur im Raster-Elektronen-Mikroskop gut zu erkennen, im einfachen Lichtmikroskop erscheinen sie nur als winzige Pünktchen. Sterben Kalkalgen ab, nehmen sie den nun gebundenen Kohlenstoff mit in die Tiefen der Meere, wo er sich als Sediment ablagert. Solcher Kalk lagert sich seit vielen Jahrmillionen am Meeresboden ab: Die weißen Klippen von Dover in England oder die Kreidefelsen auf der Insel Rügen bezeugen weit zurück liegende Ablagerungen.

Emiliania dominiert manche Algenblüten

Auch wenn Emiliania nur eine winzige Alge ist, spielt sie eine wichtige Rolle im Kohlenstoffkreislauf der Erde. Ihr bedeutender Part ist darauf zurückzuführen, dass sie sich explosionsartig vermehren kann: Unter bestimmten Bedingungen treten sie in riesigen Massen auf, Massen, die sich über hunderte von Quadratkilometern erstrecken können und dann aus dem Weltraum zu erkennen sind, weil sie das Wasser milchig verfärben. In solchen Algenblüten kommen fast nur Emiliania vor; dann machen sie allein 80 bis 90 Prozent des Phytoplanktons aus.

Biologische Kohlenstoffpumpe

Ihre einflussreiche Rolle rührt daher, dass Emiliania während der Photosynthese große Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid bindet und später in die Tiefsee transportiert, was Wissenschaftler als biologische Kohlenstoffpumpe bezeichnen. Gleichzeitig bildet Emiliania Kalziumkarbonat, wobei es zur Ansäuerung des Meerwassers kommt, das dann wiederum vermehrt Kohlendioxid freisetzt (sog. "Karbonat-Gegen-Pumpe"). Beiden Prozesse wirken jeweils unterschiedlich auf die Kapazität der Ozeane, Kohlendioxid aufzunehmen.

Erfolg von Emiliania fasziniert Forscher

Der menschenverursachte Anstieg des Kohlendioxids führt langfristig zu einer Versauerung der Meere. Wie sich dies nun auf die Fähigkeit von Emiliania auswirkt, Kohlenstoff zu binden und in die Tiefsee zu transportieren, und ob dies die Auswirkungen des Klimawandels nun verstärken oder abpuffern wird, untersuchen Algenforscher am Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven. "Wir haben die offenen Fragen aufgegriffen und erforschen, wie kalzifizierende Algen wie Emiliania mit der Ozeanversauerung zurechtkommen und welche Konsequenzen sich daraus für das marine Ökosystem ergeben", erklärt Dr. Björn Rost, Leiter der Arbeitsgruppe PhytoChange, die die Folgen des Klimawandels auf das Phytoplankton im Meer untersucht. "Emiliania ist dabei besonders faszinierend, weil wir immer wieder staunen und uns fragen, warum diese Alge in einigen Regionen so dominierend ist."

Quelle: idw-online

weiterführende Infos: dbg-phykologie


15.01.2009

Gekrönte Häupter und ihre Verwandtschaft: Schwierige Familienverhältnisse bei wehrhaften Wasserflöhen


Daphnia pulex
So mancher Zoologe wünscht sich eine Art Checkliste mit den charakteristischen Merkmalen einer Tierart - die auch die sichere Abgrenzung verwandter Spezies erlaubt. Oft hilft hier die Morphologie, also das Erscheinungsbild und die Gestalt der Individuen. Als ein eindeutiges und artspezifisches Merkmal zur Unterscheidung wurde etwa die "Dornenkrone" am Kopf mancher Wasserflöhe herangezogen. Doch eine genetische Untersuchung dieser winzigen aquatischen Krebse unter der Leitung des LMU-Forschers Dr. Christian Laforsch zeigte jetzt, dass selbst solch prominente Charakteristika in die Irre führen können.

"Die Dornen im Kopfbereich der Tiere werden nur ausgebildet, wenn diese ihren Lebensraum mit räuberischen Krebsen teilen," berichtet Laforsch. "Die Krone bietet also Schutz vor dem Fraßfeind, ist aber für keine der untersuchten Arten charakteristisch. Wir konnten damit nicht nur ein neues faszinierendes Verteidigungssystem nachweisen, sondern gleichzeitig den Wert genetischer Daten für die Untersuchung ökologischer und evolutionsbiologischer Zusammenhänge unter Beweis stellen." (PNAS early edition, 14. Januar 2009)

[...]

Die Forscher konnten zeigen, dass die Dornenkrone am Kopf mancher Tiere als Merkmal nicht typisch für eine Spezies ist, sondern nur bei Bedarf und unabhängig von der Art ausgebildet werden. Die Ausbildung unterschiedlicher Gestalten in unterschiedlichen Umwelten wird als phänotypische Plastizität bezeichnet. "Die Wasserflöhe der Daphnia-Gruppe können sich gut gegen Räuber verteidigen", so Laforsch. "Treten die Fraßfeinde nur zeitweise auf, bilden die Wasserflöhe ihre Verteidigung nur aus, wenn sie benötigt wird. Sind keine Räuber vorhanden, werden die Kosten für den Schutz eingespart."

[...]

"Das Merkmal war aber an das Vorkommen in bestimmten Habitaten geknüpft", so Laforsch. "Die Daphnien mit den ausgeprägten Dornenkronen koexistierten in ihrem Lebensraum mit dem räuberischen Urzeitkrebs Triops crancriformis. Diese Tiere gelten als lebende Fossilien mit einem seit 220 Millionen Jahren unveränderten Bauplan. Wenn die Daphnien chemische Stoffe des Räubers im Wasser erkennen, bilden sie die Dornen aus und sind dann als Beutetiere nicht mehr besonders begehrt. Triops verfügt nämlich im Mundbereich über Borsten mit Sinnenorganen, die sich bei Angriffen in den Dornen verhaken. Üblicherweise lässt der Räuber von Daphnien mit Dornenkrone wieder ab."

Insgesamt ist dies ein faszinierendes Beispiel für das Wirken der Evolution, in diesem Fall für die Anpassung eines Beutetieres an seinen Räuber. Die bisher unbekannte Art der Verteidigung ist wahrscheinlich weit verbreitet. Denn auch aus Grönland und Südafrika sind Daphnienarten mit Dornenkronen bekannt. Sie koexistieren in ihren Habitaten ebenfalls mit räuberischen Urzeitkrebsen. Die Untersuchung unterstreicht auch die Bedeutung der DNA barcodes und anderer molekularer Daten für die Klassifizierung von Arten sowie für die Entschlüsselung bislang unbekannter ökologischer Zusammenhänge und der Interaktionen von Arten.

Quelle: www.uni-muenchen.de

Bildquelle: Wikipedia


14. Januar 2009

Biodiversität der Tiefsee erforscht

20-jährige Fangdaten ausgewertet / Artenvielfalt nimmt zu den Polen hin ab


Immer wieder einmal hört man Berichte von Riesen-Kalmaren oder fremdartig anmutenden Fischen, die tief unter der Meeresoberfläche in ewiger Dunkelheit leben. Dennoch gehört die Tiefsee auch heute noch zu den am wenigsten erforschten Lebensräumen unseres Planeten. Der Meeresbiologe Dr. Heino Fock vom Institut für Seefischerei des Johann Heinrich von Thünen-Instituts (vTI) in Hamburg hat nun etwas Licht ins Dunkle gebracht. Im Dezember 2008 veröffentlichte er in der Fachzeitschrift "Global Ecology and Biogeography" die erste zusammenfassende Arbeit zur Artenvielfalt (Biodiversität) von Tiefseefischen des Atlantik.

Erfasst wurden Fische, die in Tiefen von 1000 bis 2000 Metern leben. Die Auswertung betrifft den gesamten Atlantik von der Arktis (Grönland) bis hinunter zu Teilen des Südpolarmeeres an der Antarktischen Halbinsel. Über einen Zeitraum von mehr als 20 Jahren wurden dafür an insgesamt 66 Probestellen regelmäßig standardisierte Fänge durchgeführt. Die Fangdaten, Protokolle und Aufzeichnungen flossen in die Datenbank HamPelFish (Hamburg Pelagic Fishes database) ein, die die Hamburger Fischereiforscher zusammen mit norwegischen Partnern im Rahmen des internationalen Projektes MAR-ECO speziell für diese Zwecke aufgebaut haben und die nun eine einzigartige Datengrundlage darstellt.

Die höchste lokale Artenvielfalt fand sich in tropischen Breiten. Mehr als 450 verschiedene Fischarten traten in den dortigen Fängen auf. Zu den Polen hin sank die Biodiversität, die niedrigsten Werte wurden für das Südpolarmeer gefunden (124 Arten). Mit dieser Verteilung ähnelt die Biodiversität in der Tiefsee derjenigen an der Meeresoberfläche. Der wichtigste Faktor, der über die Artenvielfalt der Fische entscheidet, ist die Produktivität der Meeresgebiete. Sie wirkt sich unmittelbar auf die Nahrungssituation in Lebensgemeinschaften aus, also auf das fressen und gefressen werden, und bestimmt dadurch das gesamte Nahrungsnetz der Meerestiere bis hinunter in die Tiefsee. In den tropischen Breiten fördert ein kontinuierlicher Zustrom von pflanzlichem Plankton aufgrund fehlender jahreszeitlicher Dynamik die Artenvielfalt, während sich in hohen Breiten die starke Saisonalität negativ auf die Vielfalt auswirkt. Als zweiter Faktor ist die Größe der Meeresgebiete von Bedeutung. Die großen Gebiete im Südatlantik beherbergen proportional mehr Arten als der relativ kleine Nordatlantik.

Quelle: Link

Bildquelle: Link

Weiterführende Links: www.vti.bund.de

Bildbeschreibung:

Wie aus einem Horrorfilm: Der rund 30 cm lange Dreiwarzen-Seeteufel (Cryptopsaras couesii) gehört zu den Tiefsee-Rutenanglern. Seine Kopfpartie ist mit einem Angelorgan ausgestattet, das zum Anlocken von Beute vors Maul gehalten wird. Sobald ein Beutefisch die Spitze der Angel berührt, wird das große, nach oben gestellte Maul aufgerissen und die Beute eingesogen.
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