Reisen Erreger auf Mikroplastik durchs Meer?

Es wimmelt bedenklich: Unmengen winziger Kunststoffpartikel wirbeln in den Meeren umher und machen den Lebewesen zu schaffen. Nun haben deutsche Forscher eine weitere mögliche Bedrohung durch das Mikroplastik aufgezeigt: Sie entdeckten potenziell krankheitserregende Bakterien auf den schwimmenden Partikeln in Nord- und Ostsee. Sie wollen nun die mögliche Rolle des Mikroplastiks bei der Verbreitung von Erregern genauer untersuchen.

Bakterien mögen’s warm: Mit den steigenden Temperaturen im Rahmen des Klimawandels können sich die Mikroben in Nord- und Ostsee stärker vermehren. In den vergangenen Jahren waren darunter auch ausgesprochen problematische: Bakterien der Gattung Vibrio, die Durchfallerkrankungen oder schwere Entzündungen hervorrufen können. „Vibrionen sind Klimawandel-Gewinner, weil ihre Anzahl bei hohen Temperaturen in die Höhe schnellt“, sagt Gunnar Gerdts vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) auf Helgoland. Gerade in küstennahen Gebieten der Ostsee kam es in der Vergangenheit bei Hitzewellen immer wieder zu Krankheits- und auch Todesfällen, für die das Bakterium Vibrio vulnificus verantwortlich war.

Krankheitserreger an Bord?

Gerdts und seine Kollegen sind nun der Frage nachgegangen, ob sich diese Erreger auch auf einem vergleichsweise neuen Lebensraum breit machen: auf den Oberflächen der winzigen Plastikpartikel. Schon lange prangern Umweltschützer das Problem des Mikroplastiks an. Es handelt sich um Teilchen von unter fünf Millimetern Größe, die sich vor allem durch den Zerfall von Kunststoffen im Meer bilden. Auf den Partikeln können sich bekanntermaßen Lebewesen ansiedeln – Bakterien, Pilze und Algen bilden auf ihnen schleimige Schichten, sogenannt Biofilme. Enthalten sie aber auch die problematischen Vibrionen?

Um das zu klären, haben die AWI-Wissenschaftler an 62 Stationen in Nord- und Ostsee Wasserproben genommen sowie Mikroplastikpartikel gezielt von unterhalb der Wasseroberfläche abgefischt. Die Laboruntersuchungen zeigten: Bei 19 der insgesamt 185 Proben fanden die Forscher Vibrionen auf den Plastikpartikeln. Es handelte sich bei ihnen allerdings nicht um die schlimmsten Formen dieser Bakterien. Bei Vibrionen unterscheidet man neben Arten auch Genotypen, deren krankheitserregendes Potential unterschiedlich ist. Doch in jedem Fall scheint klar: Die Mikropartikel bieten diesen Mikroben Lebensraum.

Wachsamkeit ist angesagt

„Das zeigt das Potenzial auf, dass die Krankheitserreger möglicherweise auf den Partikeln hitchhiken, sich also per Anhalter innerhalb eines Ökosystems verteilen und auch darüber hinaus verbreiten können“, sagt Gerdts. „An der Nord- und Ostseeküste untersuchen die Landesuntersuchungsämter bereits exemplarisch Wasserproben hinsichtlich Vibrio-Spezies. Sollte sich in der Zukunft zeigen, dass mit Vibrionen aufgeladene Mikroplastikpartikel regelmäßig vorkommen, gibt das Anlass zur Sorge, da Biofilme allgemein höhere Bakterien-Dichten aufweisen als das Freiwasser“, sagt der AWI-Forscher.

Er und seine Kollegen wollen die Rolle der Partikel für die Anreicherung und mögliche Verbreitung dieser Bakterien nun noch genauer untersuchen. Eine wichtige Frage ist dabei, wie dicht die Partikel mit den Problem-Bakterien besiedelt sind. Denn bisher konnten die Wissenschaftler ausschließlich nachweisen, ob Vibrionen an den Mikroplastikpartikeln leben oder nicht. „In Zukunft wollen wir daher die Anzahl der Vibrionen auf den Plastikpartikeln zusätzlich mittels der sogenannten quantitativen Polymerase-Kettenreaktion bestimmen, die dann auch quantitative Vergleiche ermöglicht“, sagt Gerdts.

Quelle: Reisen Erreger auf Mikroplastik durchs Meer? – bild der wissenschaft

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Vogelschwund durch Pestizide

Als Bienenkiller stehen die Pestizide der Neonicotinoid-Gruppe schon länger in der Kritik. Immerhin drei von ihnen dürfen deshalb in der EU nur noch eingeschränkt eingesetzt werden. Jetzt enthüllen niederländische Forscher eine weitere fatale Wirkung dieser Pflanzenschutzmittel: Sie sind wahrscheinlich mitschuld am allmählichen Schwinden typischer Feld- und Wiesenvögel. Denn die Pestizide reichern sich in den Gewässern an und töten dort die Larven der Insekten, die vielen Singvögeln als Nahrung für sich und ihre Jungen dienen. Als Folge gehen überall dort, wie wo viel Neonicotinoid in der Umwelt nachweisbar ist, die Vogelzahlen zurück.

Bisher galten Neonicotinoide als schädlich nur für Insekten und andere wirbellose Tiere. Denn die Pestizide dieses Typs binden an einen bestimmten Rezeptor im Nervensystem der Wirbellosen und lösen so Lähmungen und letztlich den Tod aus. Weil Wirbeltiere einen modifizierten Rezeptor besitzen, sind sie für das Gift weniger anfällig. „Diese Eigenschaft hat die Neonicotinoide in den letzten zwei Jahrzehnten zu beliebten und stark verbreiteten Agrochemikalien gemacht“, erklären Caspar Hallmann von der Radboud Universität in Nijmegen und seine Kollegen. Allerdings ist der Einsatz dieser Pestizide in den letzten Jahren in die Kritik geraten. Denn Studien zeigen, dass die Neonicotinoide Bienen und Wasserorganismen stärker schädigen als angenommen. Zudem werden diese Pestizide nur langsam abgebaut, sie bleiben daher in Wasser und Boden lange erhalten, wie die Forscher berichten. Bisher war allerdings unklar, welche Folgen diese Anreicherung für die Nahrungskette und im Speziellen für höhere Tiere hat.

Klarer Zusammenhang erkennbar

Um das zu untersuchen, werteten die Forscher Daten der Jahre 2003 bis 2010 von zwei Langzeit-Studien aus: einer landesweiten regelmäßigen Zählung häufiger Brutvögel und zum anderen Messungen der Wasserqualität. Dadurch konnten sie vergleichen, ob es einen Zusammenhang zwischen erhöhten Pestizidwerten in den Gewässern und der Vogelhäufigkeit gab. Das Ergebnis war überraschend eindeutig: Für 14 von 15 untersuchten Vogelarten gab es eine Korrelation: Überall dort, wo die Konzentration des Neonicotinoids Imidacloprid im Wasser 20 Nanogramm pro Liter überstieg, sanken die Vogelzahlen um 3,5 Prozent pro Jahr ab, wie die Forscher berichten. Um sicherzustellen, dass nicht eine veränderte Landnutzung oder andere Faktoren an diesem Schwund schuld war, überprüften die Wissenschaftler zusätzlich die Entwicklung der Vogelpopulationen von 1984 bis 1995 – und damit in der Zeit vor der Einführung des Pestizids. Wie sich zeigte, gab es klare Unterschiede zum aktuellen Trend.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Imidacloprid zur Abnahme der lokalen Vogelpopulationen beigetragen hat“, sagen die Forscher. Ihren Angaben nach ist dafür weniger eine akute Vergiftung der Vögel verantwortlich, als vielmehr eine indirekte Wirkung über die Nahrungskette. „Alle 15 untersuchten Vogelarten füttern ihre Jungen ausschließlich mit wirbellosen Tieren“, erklären Hallmann und seine Kollegen. Bei neun Arten sind zudem auch die Erwachsenen Insektenfresser.  Eine der wichtigsten Futterquellen für die Vögel sind dabei Insekten, deren Larvenstadien im Wasser leben. Doch wie sich zeigte, nimmt die Zahl dieser Insektenlarven in Gewässern mit höheren Pestizidkonzentrationen deutlich ab. Als Folge leiden die Vögel in diesen Gegenden unter Futtermangel und können ihre Jungen nicht ausreichend versorgen. Dies könnte nach Ansicht der Wissenschaftler den Rückgang der Vögel erklären.

„Neonicotinoide galten bisher immer als selektive Gifte“, sagt Koautor Hans de Kroon von der Radboud Universität. „Aber unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sie das gesamte Ökosystem beeinträchtigen.“ Diese Pestizide stellen damit ein viel größeres Risiko dar als erwartet, wie die Forscher betonen. Es sei nun dringend nötig, diese indirekten, über die Nahrungskette wirkenden Effekte der Pestizide genauer zu untersuchen  – und auch in der zukünftigen Gesetzgebung zu berücksichtigen.

viaVogelschwund durch Pestizide – bild der wissenschaft.

Verdächtiges Mampfen: Pflanzen reagieren auf die Vibrationen fressender Raupen

Pflanzen reagieren auf die Vibrationen fressender Raupen

Wer knabbert an mein’m Blättchen? Einige Pflanzen erspüren offenbar die Vibrationen kauender Raubinsekten. Der Wind und andere Störungen lassen sie dagegen kalt.

Wenn hungrige Raupen sich über Pflanzen hermachen, löst offenbar allein die Blatterschütterung durch das Kauen der Raupen eine erhöhte Abwehrbereitschaft bei den Pflanzen aus. Das zumindest beobachteten jetzt zwei Forscher an der in Labors weit verbreiteten Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana).

Heidi Appel und Rex Cocroft von der University of Missouri haben dazu einen kleinen Spiegel auf den Blättern befestigt und mit einem Laser die feinen Schwingungen gemessen, die eine fressende Raupe am Blatt hervorrief. Diese Vibrationen spielten sie anschließend anderen, von Raupen verschonten Pflanzen vor.

Das allein hatte noch keine Wirkung, aber wenn derart „vorgewarnte“ Pflanzen schließlich doch einem Raupenverbiss ausgesetzt wurden, produzierten sie merklich mehr Senföle als ihre unvorbereiteten Nachbarn.
Detektionsmechanismus noch unbekannt

„Andere Vibrationen, wie sie beispielsweise durch leichten Wind oder andere Insekten ausgelöst werden, die ganz ähnliche akustische Eigenschaften haben, riefen hingegen keine chemische Abwehr hervor“, erläutert Cocroft. Offenbar reagierten die Pflanzen also sehr selektiv. „Geräusche sind wahrscheinlich die schnellste Möglichkeit für eine Pflanze, Angriffe auch auf größere Distanz zu erkennen.“

Wie die Pflanzen die Vibrationen wahrnehmen und durch welche chemischen Signalmoleküle sie ihre Abwehr koordinieren, haben die Forscher noch nicht herausgefunden. Es sei allerdings schon länger bekannt, dass Geräusche und auch Musik einige Pflanzen beeinflussen können.

viaVerdächtiges Mampfen: Pflanzen reagieren auf die Vibrationen fressender Raupen – Spektrum der Wissenschaft.

Verhaltensforschung: Dem Geduldigen winken die dicksten Fische

Ungeduld ist Verhaltensforschern zufolge höchst schädlich. Wer immer alles gleich sofort will, erhält am Ende weniger. Selbstdisziplin zahlt sich aus.

Zum Einstieg ein Experiment: Vor Ihnen steht ein Glas Rotwein. Der Kellner im Lieblingsrestaurant hat es spendiert. Sie können den Wein sofort trinken. Oder aber Sie lassen die Finger davon. Für diesen Fall, verspricht der Kellner, gibt es beim nächsten Besuch nicht nur ein Glas Rotwein, sondern zusätzlich ein Dessert gratis. Wie entscheiden Sie sich? Wenn Sie das Glas Wein nicht sofort trinken, haben Sie die Geduldsprobe bestanden – und besitzen mit großer Wahrscheinlichkeit eine Fähigkeit, die Gold wert ist: Geduld, so schildert es der österreichische Experimentalökonom Matthias Sutter in seinem eben erschienenen Buch „Die Entdeckung der Geduld“, hat einen ungeahnten Einfluss auf Gesundheit, Bildung und sogar auf das persönliche Einkommen.

Das ist kaum zu glauben. Ist nicht gerade Ungeduld die (Un-) Tugend des 21. Jahrhunderts? Wir wollen alles, und zwar sofort. Wir kaufen im Internet auf Knopfdruck, morgen muss geliefert werden. Wir überprüfen unsere E-Mails, obwohl wir das doch eben erst getan haben. Wir befeuern mit unserer Ungeduld milliardenschwere Geschäftsmodelle wie das des Mitteilungsdienstes Whatsapp, weil wir unfähig sind, für eine Millisekunde den Anschluss zu verlieren. Und wir konstatieren die wachsende Ungeduld der Kinder, die pathologische Züge annimmt – Diagnose ADHS.

Nimmt man die Forschungsergebnisse von Sutter und zahlreichen anderen Verhaltensforschern und Psychologen ernst, ist der Trend zur Ungeduld höchst schädlich. Denn Geduld ist eine Fähigkeit, die auf viele wichtige Dinge einen ähnlich großen Einfluss hat wie die Intelligenz eines Menschen. Anders als andere persönliche Eigenschaften kann Geduld erlernt werden, sagen die Forscher. Das klingt erst einmal vielversprechend. Im Umkehrschluss bedeutet es allerdings: Geduld kann auch verlernt werden.

Wer ungeduldig ist, läuft Gefahr, später arm zu sein

Die Forschungsergebnisse, die Sutter in seinem Buch zusammengetragen hat, sind verblüffend. Schon bei drei- und vierjährigen Kindern lässt sich klar unterscheiden, wie geduldig sie sind. Die Experimente, mit denen das ermittelt wird, ähneln dem Rotwein-Beispiel in der Lieblingskneipe, nur, dass den Kindern Gummibärchen oder bunte Aufkleber statt Rotwein aufgetischt werden. Stets lautet die Frage, ob sie lieber heute etwas weniger bekommen möchten oder morgen etwas mehr. Diese Herangehensweise erscheint vereinfachend, tatsächlich aber haben die Ergebnisse große Aussagekraft. „Das Ausmaß an Geduld und Selbstkontrolle in der Kindheit hat eine bemerkenswerte Vorhersagekraft für den weiteren Lebensweg“, schreibt Sutter.

Das bedeutet zweierlei. Zum einen sind Menschen, die schon als Kind der unmittelbaren Versuchung nicht widerstehen konnten, im Schnitt auch als Erwachsene ungeduldiger. Zum anderen zeigen Studien aus aller Welt den beträchtlichen Einfluss der Ungeduld: In Japan stellten Forscher einen signifikanten Zusammenhang zwischen Ungeduld und der Zahl der Zigaretten fest, die ein Mensch täglich raucht. Ungeduldige Schüler in Österreich geben mehr Geld für Alkohol aus als geduldige Gleichaltrige. In den Vereinigten Staaten wiesen Ökonomen nach, dass Ungeduld und Übergewicht miteinander einhergehen.

In einer Langzeitstudie in Neuseeland beobachten Forscher, dass geduldigere Schüler im Schnitt einen besseren Schulabschluss machen. Das wirkt sich später auf die Verdienstmöglichkeiten und den Erfolg im Beruf aus. Die Präferenz für die Gegenwart hängt außerdem mit der Sparneigung eines Menschen zusammen. Wer zu ungeduldig ist, sorgt weniger für das Alter vor und läuft Gefahr, später arm zu sein.

Kleine Tricks im Alltag können helfen

Der naheliegenden Vermutung, dass es in Wahrheit die Intelligenz ist, die für all die zukunftsorientierten Entscheidungen verantwortlich ist, widersprechen die Forscher. Intelligenzquotient und Geduld seien zwar verbunden. Sie nähmen aber unabhängig voneinander Einfluss auf die Entscheidungen des Menschen, schreibt Sutter. Geringere kognitive Fähigkeiten können demnach durch größere Geduld kompensiert werden.

Es lohnt sich also, die Geduld frühzeitig zu trainieren. Aber wie soll das funktionieren? Die Untersuchungen der Forscher machen deutlich, wie wichtig in der Erziehung die Verlässlichkeit der Eltern ist. Werden Kinder von ihnen enttäuscht, etwa weil Versprechen nicht eingehalten werden, verlieren sie das Vertrauen, dass sich Abwarten auszahlt. Offenbar ahmen Kinder zudem das Verhalten ihrer Eltern nach. Dass geduldigere Eltern geduldigere Kinder großziehen, ist ein Indiz dafür. Auch wie lange Säuglinge gestillt werden, spielt eine signifikante Rolle.

Insgesamt scheint es sehr hilfreich zu sein, geduldiges Verhalten früh regelmäßig einzuüben, dabei können kleine Tricks im Alltag helfen. Wer etwa eine Zeitlang gezwungen wird, Tagebuch über Ein- und Ausgaben zu führen, der wird im Schnitt mehr sparen als jemand, der nicht Buch führt. Solche Ratschläge versprechen wenig Spaß. Und so bleibt den Ungeduldigen zumindest ein kleiner Trost: Zumindest kurzfristig haben sie mehr zu lachen.

viaVerhaltensforschung: Dem Geduldigen winken die dicksten Fische – Menschen & Wirtschaft – FAZ.

Viel Raps, kaum Bestäubung: Europa gehen die Bienen aus

Eine Studie beweist: Europa hat mit einem dramatischen Mangel an Honig-Bienen zu kämpfen. Das Problem schlägt sich voll auf die Wirtschaft durch. So gibt es zu wenige Bienen, um den massenhaft benötigte Pflanzen für Biotreibstoffe zu bestäuben.

Insbesondere der Produktionszuwachs bei Biotreibstoff verschärft das Problem. In mehr als der Hälfte der 41 untersuchten Länder gebe es nicht ausreichend viele Bienen, um die Pflanzungen \“korrekt zu bestäuben\“, so die im Magazin \“Plos one\“ veröffentlichte Studie der Universität Reading. Dies gelte insbesondere für Deutschland, Frankreich, Italien und Großbritannien.

\“Wenn wir jetzt nicht handeln, werden wir in der Zukunft eine Katastrophe erleben\“, erklärte Forschungsleiter Simon Potts. Den schlimmsten Mangel an Bienen gebe es derzeit auf dem Baltikum und in Großbritannien, wo nur ein Viertel der erforderlichen Insekten vorhanden seien. Besser stelle sich die Lage in der Türkei, in Griechenland und auf dem Balkan dar, wo es eine fest verwurzelte Kultur der Imkerei gebe.

Raps, Sonnenblumen und Soja sind schuld

Der Bedarf an Bienen ist insbesondere durch den verstärkten Anbau von ölhaltigen Pflanzen angestiegen, die wie Raps, Sonnenblumen und Soja zur Produktion von Biotreibstoffen verwendet werden. Innerhalb von wenigen Jahren sei daher der Bedarf an Bienen um 38 Prozent gestiegen, die Zahl der Bienenvölker aber nur um sieben Prozent, resümierten die Forscher.

viaViel Raps, kaum Bestäubung: Europa gehen die Bienen aus – Natur – FOCUS Online – Nachrichten.

Atombombentest-Niederschlag in den Knochen: Weiße Haie werden mehr als 70 Jahre alt

Weiße Haie wachsen langsamer und werden sehr vie l älter als bislang angenommen. Die weltweit größten Raubfische können statt 23 bis zu 73 Jahre alt werden, wie eine vom Fachmagazin \“Plos One\“ veröffentlichte Untersuchung ergab.

Für die Altersbestimmungen nutzten die US-Forscher die radioaktiven Ablagerungen in der Wirbelsäule der Fische. Die Kohlenstoffisotope stammten aus dem radioaktiven Niederschlag von Atombombentests in den 1950er und 1960er Jahren.

Wachstumsringe bisher einziges Altersindiz

Um das Alter von Haien und anderen Knorpelfischen wie etwa Rochen zu bestimmen, zählten Biologen bislang sogenannte Wachstumsringe, die sich in den Wirbelkörpern der Fische ähnlich wie bei einem Baum zeigen.

Laut der Studie, die von der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) im US-Bundesstaat Massachusetts erstellt wurde, war bislang bekannt, dass kleine bis mittelgroße Haie pro Jahr zwei solcher Wachstumsbänder anlegen. Bei größeren geschlechtsreifen Tieren, die langsam wachsen, werden die Bänder aber so schmal, dass sie nicht mehr eindeutig unterschieden werden können.

Die Haie hatten, wie andere Meereslebewesen auch, die Kohlenstoffisotope (C14) aus den Atombombentests in ihr Gewebe eingelagert. Da der Anstieg des C14 in der Atmosphäre in den jeweiligen Bombentestjahren bekannt ist, konnte das Alter der Fische mit der sogenannten Radiokarbonmethode sehr genau bestimmt werden.

viaAtombombentest-Niederschlag in den Knochen: Weiße Haie werden mehr als 70 Jahre alt – n-tv.de.

Kanalisation – 43.000 unbekannte Virenarten im Abwasser gefunden

3000 Virenarten sind derzeit bekannt. Jetzt fanden Forscher mehr als 43.000 bislang unbekannte Vertreter dieser Spezies – als sie im Trüben fischten.

Der Großteil der bekannten Viren ließ sich Pflanzenviren zuordnen. Das hatten die Wissenschaftler nach früheren Untersuchungen von Fäkalien nicht anders erwartet. Diese Viren führen im menschlichen Körper zu keinerlei Reaktionen und gelangen „ungefiltert“ über den Kot ins Abwasser. Die Forscher gehen davon aus, dass sich mit Hilfe anderer Methoden sowie einer Verfeinerung der Methode zum Bestimmen der Viren im Abwasser noch sehr viel weitere auch unbekannte Viren nachweisen lassen, da eine Methode alleine nicht in der Lage ist, alle Virentypen zu entdecken.

Weiter schreibt das Forschungsteam, dass von den derzeit etwa 1,8 Millionen verschiedenen Organismen, die auf der Welt bekannt sind, jeder eine Vielzahl an Virentypen beherbergt. Hierbei sind die Viren jeweils einzigartig daran angepasst, sich in der ihnen gebotenen zellularen Umgebung zu vermehren.

Die 3000 bisher bekannten Viren sind folglich nur ein kleiner Bruchteil der auf der Welt existierenden Viren. Doch um alle zu entdecken, reicht es nicht aus, nur Abwasser zu untersuchen.

viaKanalisation – 43.000 unbekannte Virenarten im Abwasser gefunden – Wissen – Berliner Morgenpost – Berlin.