Auszeichnung für Forschungsgruppenleiterin Michaela Hau
Forschungsgruppenleiterin Michaela Hau hat den diesjährigen Howard-Bern-Vortrag bei der Jahrestagung der Society of Integrative and Comparative Biology (SICB) gehalten. Dies ist eine besondere Auszeichnung für Wissenschaftler*innen, die bedeutende Forschungen auf dem Gebiet der vergleichenden Endokrinologie geleistet haben. Michaela Hau wird damit geehrt für ihre Untersuchungen an freilebenden Kohlmeisen, bei denen sie Stresshormone (Kortikosteroide) misst als Reaktion auf Umwelteinflüsse, und die daraus resultierenden Auswirkungen auf Merkmale wie zum Beispiel den Fortpflanzungserfolg, Stoffwechselrate, Verhalten und Flugleistung. Ihre Forschung hat letztlich das Ziel zu bewerten, wie schnell sich physiologische Systeme evolutiv verändern können.
Globale Studie über Frequenzen von Vogelgesängen
Die Gesangsfrequenz eines Vogels hängt vor allem von seiner Körpergröße ab, wird aber auch von der sexuellen Selektion beeinflusst. Arten, bei denen die Männchen größer sind als die Weibchen, singen mit niedrigeren Frequenzen als aufgrund ihrer Größe zu erwarten wäre. So wirken sie noch größer und könnten sich besser gegen andere Männchen behaupten oder für Weibchen attraktiver sein. Die Analyse der Gesänge fast aller Sperlingsvögel der Welt durch Forscher des Max-Planck-Instituts für Ornithologie und Kollegen zeigt, dass der Lebensraum der Tiere hingegen die Gesangsfrequenz nicht beeinflusst, und widerlegt damit eine langjährige Theorie.
Innovative Problemlösung und Werkzeugnutzung bei Aras
Aras sind in der Lage, mit mehreren aneinander gereihten Steinen ein Stabwerkzeug nachzubilden, um so an ein begehrtes Futter zu gelangen. Einige Tiere überprüften nach dem Einsetzen jedes Steins den Fortschritt der Belohnung. Dies deutet darauf hin, dass sie den kausalen Zusammenhang verstehen können zwischen den Steinen und der Art und Weise, wie sie sich miteinander verbinden, um die Belohnung zu schieben. Erstautor Laurie O'Neill sagt: "Ich war von den erfolgreichen Papageien beeindruckt, da sie viele aufeinanderfolgende Aktionen ausführen mussten, um die erforderliche Konstruktion aus mehreren Steinen zu bauen.“ Die Studie fand an der Forschungsstation "Vergleichende Kognition" des MPIs für Ornithologie an der Loro Parque Animal Embassy auf Teneriffa statt. Die beteiligten Wissenschaftler*innen davon aus, dass die Tiere durch Versuch-und-Irrtum lernten. Papageien sind erkundungsfreudig und sehr daran interessiert, Objekte in ihrer Umgebung zu kombinieren und mit ihnen zu interagieren. Viele komplexe physische Verhaltensweisen, wie z.B. der Gebrauch von Werkzeugen, könnten ihren Ursprung in einfacheren Verhaltensweisen wie der Erkundung haben.
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Clever und smart: Rabenvögel ziehen beim Hütchenspiel mit Menschenaffen gleich
Raben zeigten bereits im Alter von nur vier Monaten eine vergleichbare kognitive Leistung wie Menschenaffen. Unter der Leitung von Prof. Dr. Simone Pika, ehemalige Humboldt-Forschungsgruppenleiterin in Seewiesen, nun an der Universität Osnabrück, fand die erste systematisch-quantitativ groß angelegte Untersuchung der physischen und sozialen Fähigkeiten von Kolkraben statt, die auch die kognitive Entwicklung mit einbezog. So versteckte zum Beispiel Dr. Miriam Sima, die die Raben im Rahmen ihrer Doktorarbeit in Seewiesen aufgezogen hat, Futter unter einem Becher und bewegte diesen zwischen anderen Bechern hin- und her wie bei einem ‚Hütchenspiel‘, tippten auch junge Raben meist mit dem Schnabel auf den richtigen Becher. Die Studienergebnisse zeigten, dass die Raben vor allem Tests zum Verstehen von Mengen und Kausalketten sowie das soziale Lernen und die Kommunikation genauso gut meisterten wie Schimpansen und Orang-Utans.
Neues Werkzeug zur Erforschung neuronaler Schaltkreise, die dem Gesangslernen von Singvögeln zugrunde liegen
Singvögel gehören zu den wenigen Tierordnungen, die wie wir Menschen art-typische Laute von einem Artgenossen lernen. Die neuronalen Schaltkreise, die dem Gesang- und Sprachlernen zugrunde liegen, sind komplex in ihrer Funktion und Struktur. Ihrer Erforschung ist nun ist ein Team von Wissenschaftler*innen aus Seewiesen, München, Zürich und Tokio näher gekommen. Sie entwickelten eine Methode, mit der sie diese Gehirn-Schaltkreise anhand eines fluoreszierenden Farbstoffes sichtbar machen können. Eine detaillierte Analyse der Strukturen im Gehirn des Vogels ist bereits innerhalb von drei Tagen nach Applikation möglich, was dem schnellen Entwicklungstempo des Gesangslernens gerecht wird. Am lebenden Tier kann mit der Methode auch die neuronale Aktivität in Echtzeit gemessen werden: Gibt die Nervenzelle ein Signal ab, leuchtet sie kurz auf. Die Forscher*innen erhoffen sich von der neu gewonnenen Differenzierbarkeit genauere Erkenntnisse über die Funktion und Entwicklung dieser Schaltkreise und damit verbundene Erkrankungen.
Bart Kempenaers zum Ehrenmitglied der Amerikanischen Ornithologischen Gesellschaft gewählt
Direktor Bart Kempenaers, Leiter der Abteilung Verhaltensökologie und evolutionäre Genetik, wurde zum Ehrenmitglied der weltweit größten ornithologischen Gesellschaft ernannt. Damit würdigt und feiert die Gesellschaft, so wörtlich, "seine wertvollen Beiträge zur Ornithologie und sein Engagement für die Wissenschaft".
Künstliches Nachtlicht macht Nachtfalter zur leichten Beute für Fledermäuse
Immer mehr künstliche Beleuchtung bei Nacht hat Folgen, insbesondere für nachtaktive Wildtiere, die nicht an solch hohe Lichtverhältnisse angepasst sind. So werden viele Aspekte des Verhaltens wie Futtersuche, Fortpflanzung oder Wanderungen beeinflusst. Wissenschaftler*innen der Forschungsgruppe Akustische und Funktionelle Ökologie zeigen nun in einer neuen Studie, dass künstliches Nachtlicht sich auch auf Nachtfalter fatal auswirken kann. Viele Nachtfalterarten können im Ultraschallbereich hören und machen verschiedene, oft erfolgreiche Ausweichmanöver im Flug, wenn sie eine sich nähernde, jagende Fledermaus wahrnehmen. Obwohl diese Räuber-Beute-Interaktion durch Schall ausgelöst wird, zeigt die Studie, dass ein lichtverschmutzter Nachthimmel das Ausweichflugverhalten von Nachtfaltern unterdrücken kann. Auch wenn gelegentlich letzte verzweifelte Manöver durchgeführt werden, könnte das künstliche Licht letztlich ihr Überleben dadurch stark einschränken.
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Bartagamen wärmen ihr Gehirn im Schlaf nicht auf, im Gegensatz zu Tauben und Säugetieren
Der Schlaf von Säugetieren setzt sich vor allem aus zwei Zuständen zusammen, dem NREM-Schlaf (Nonrapid Eye Movement) und dem REM-Schlaf, einem paradoxen Zustand mit wachähnlicher Hirnaktivität. Bei vielen Säugetieren erwärmt sich das Gehirn nach einer Abkühlung im NREM-Schlaf während des REM-Schlafs und bereitet sich so möglicherweise auf das Aufwachen vor. Forscher*innen der Gruppe "Vogelschlaf" in Zusammenarbeit mit dem Neuroscience Research Center in Lyon untersuchten nun die Gehirntemperatur bei Tauben und Bartagamen. Diese haben zwei Schlafzustände, die in mancher Hinsicht denen der Säugetiere ähneln. Während die Wissenschaftler*innen bei Tauben eine Abkühlung des Gehirns im NREM-Schlaf und eine kleine, aber beständige Erwärmung während des REM-Schlafs fanden, änderte sich die Gehirntemperatur der Echsen nicht, wenn sie in den Schlafzustand mit wachähnlicher Hirnaktivität wechselten. Daher stellen die Forscher*innen die Hypothese in Frage, dass die Erwärmung des Gehirns generell dazu dient, das Gehirn auf den Wachzustand vorzubereiten.
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Warum Vögel Fortpflanzungsprobleme haben
Sowohl bei Vögeln als auch bei anderen Arten können Paare erhebliche Schwierigkeiten bei der Fortpflanzung haben. Wissenschaftler*innen der Abteilung Verhaltensökologie und Evolutionäre Genetik haben in einer umfangreichen Analyse mit 23.000 Zebrafinkeneiern gezeigt, dass die Unfruchtbarkeit hauptsächlich auf die Männchen zurückzuführen ist, während die hohe Embryonensterblichkeit eher ein Problem der Weibchen ist. Inzucht, das Alter der Eltern und die Bedingungen, unter denen die Küken aufwuchsen, hatten überraschend wenig Einfluss darauf, ob sich Nachwuchs einstellte.
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Stammbaum der Vögel besser aufgelöst
Forscher*innen um Manfred Gahr aus Seewiesen haben die Verwandtschaftsverhältnisse der Vogelfamilien auf der Erde untersucht und konnten erstmals die Verwandtschaftsbeziehungen aller Familien der Nicht-Sperlingsvögel und fast aller Familien der Sperlingsvögel aufklären. Der neue Stammbaum basiert auf Genabschnitten, die nicht für Proteine kodieren, aber Sequenzen enthalten, die jeweils spezifisch sind für die Familien und deren Gattungen.
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Zebrafinkenmännchen erahnen, wann ihre Partnerin kommunizieren will
Wissenschaftler aus der Abteilung Verhaltensneurobiologie haben die neuronalen Grundlagen des wechselseitigen Austauschs von Zebrafinkenpaaren untersucht, die lebenslange Partnerschaften eingehen. Die Forscher fanden heraus, dass beim Männchen Neuronen eines bestimmten Gehirnareals (der sogenannte HVC) aktiviert wurden, sobald es die Rufe seines Weibchens hörte, auch wenn dieses gar nicht anwesend war. Besonders spannend ist aber der Befund, dass diese HVC-Neurone in Anwesenheit der Weibchen, also im normalen sozialen Kontext, nur dann durch die Rufe der Weibchen erregt werden, wenn die Männchen ihn vorab erahnen konnten. In dem Fall entsteht vor dem weiblichen Ruf auf noch nicht geklärte Weise eine neuronale Erregung und dann eine Reaktion der genannten männlichen HVC Neurone. Das Männchen konnte auf diese Weise schneller auf die weiblichen Rufe antworten, was wahrscheinlich eine wichtige Rolle für den Paarzusammenhalt und damit den Bruterfolg spielt.
Das Stimmorgan des Schwarzkolibris ist perfekt angepasst an die Erzeugung komplexer Laute
Kolibris sind die kleinsten Vögel mit der schnellsten Herzfrequenz und den größten Flugmuskeln, um nur einige rekordverdächtige Merkmale zu nennen. Einige Arten kommunizieren durch komplexe Laute, die früh im Leben gelernt werden, vergleichbar mit dem Spracherwerb des Menschen. Wie genau diese erzeugt werden, haben Wissenschaftler*innen aus Seewiesen jetzt in Zusammenarbeit mit der Zoologischen Staatsammlung München mit Hilfe von dreidimensionalen Computertomographie-Scans herausgefunden. Mit ihnen konnten sie eine hochauflösende digitale Karte der Morphologie des Stimmorgans (Syrinx) des Schwarzkolibris erstellen. Durch ihre Lage an der Außenseite der Brusthöhle und dem Verlauf der Muskulatur wird die Syrinx bei den ausgedehnten Flugbewegungen nicht beeinträchtigt. Das kleine Organ enthält Knöchelchen, die möglicherweise mit der Erzeugung von hohen Tönen in Zusammenhang stehen. Insgesamt ermöglicht der Aufbau der Syrinx der Kolibris eine präzise Kontrolle und Produktion der Laute.
Watvögel haben ausgefallene Verhaltensweisen zu bieten, stehen aber auch exemplarisch für den Verlust an Biodiversität
Watvögel lieben es nass. Sie suchen in feuchter Erde nach Insekten und anderen Krabbeltieren. Einige Arten wie der mexikanische Schneeregenpfeifer oder der Kampfläufer haben faszinierende Verhaltensweisen herausgebildet. Clemens Küpper und seine Arbeitsgruppe untersuchen in Langzeitstudien das Sozialverhalten dieser Vögel. Um das Thema Artenschutz kommen sie dabei nicht herum, denn wie viele Vogelgruppen gehen auch die Bestände der Watvögel weltweit dramatisch zurück.
Einfach mal treiben lassen: Windrichtung bestimmt Brutgebiete von Strandläufern
Männliche Graubruststandläufer besuchen in der Regel mehrere Nistplatzorte während des kurzen arktischen Sommers. Dabei entscheiden sie wohl spontan, in welche Richtung sie als nächstes fliegen: Je nach dem, wohin der Wind sie trägt. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen haben mittels Satellitentelemetrie-Sendern die Flugbahnen von 80 Männchen verfolgt und herausgefunden, dass Brutgebiete in der russischen Arktis eher mit Rückenwind besucht werden. In der Arktis, wo der Sommer kurz und die Brutgelegenheiten unvorhersehbar sind, können die Tiere durch die Unterstützung des Winds wahrscheinlich Zeit und Energie sparen.
Verkehrslärm stört normale Stressreaktionen und verzögert das Wachstum von Zebrafinken
Lärm macht krank – zumindest den Menschen. Der Gesundheit von Zebrafinken und dem Wachstum ihrer Küken schadet chronischer Verkehrslärm ebenfalls. Einer Studie von Forscher*innen des Max-Planck-Instituts für Ornithologie in Seewiesen zufolge unterdrücken Straßengeräusche den Anstieg von Stresshormonen im Blut der Vögel, vermutlich um die negativen Konsequenzen von chronisch hohen Pegeln auf den Organismus zu vermeiden. Die Küken der Finken entwickelten sich zudem während der ersten Lebenstage langsamer, wenn sie in einem lauten Nest aufgezogen wurden.
"Für brauchbare Ergebnisse muss es den Vögeln gutgehen"
Forschungsgruppenleiterin Daniela Vallentin erforscht in Seewiesen, was sich im Vogelgehirn abspielt, wenn die Tiere ihre Gesänge lernen. Im Interview erklärt sie ihre Forschung an Nachtigallen und warum sie sich diese Vogelart für ihr Projekt ausgesucht hat (bitte auf das Bild klicken).
Der Standort des Max-Planck-Instituts für Ornithologie am Bodensee ist nun ein eigenständiges Institut
Die Erforschung von kollektivem Verhalten ist der Schwerpunkt des neuen Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie in Radolfzell und Konstanz. Neben den beiden bereits bestehenden Abteilungen von Martin Wikelski und Iain Couzin wird eine neue Direktorin berufen. Margaret Crofoot kommt von der University of California in Davis und wird die komplexen Gesellschaften und das Gruppenverhalten von Affen untersuchen.
(Foto: Axel Griesch)
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Institutsseminarreihe in Seewiesen
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Karriere * Chancengleichheit * Beruf und Famile
Karriere und Chancengleichheit
Hier finden Sie Informationen über das Arbeitsleben am Max-Planck-Institut für Ornithologie.