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Evolution: Stadtleben hinterlässt Spuren im Erbgut von Hummeln

Nummer 050/2018 vom 18. April 2018
Hummeln, die in der Stadt leben, haben andere Gene als ihre Artgenossen auf dem Land. Daraus entstehen zwar keine gravierenden Unterschiede, aber es ergeben sich trotzdem Folgen dafür, wie gut die Insekten an ihren Lebensraum angepasst sind: Stadthummeln können so wahrscheinlich besser auf höhere Temperaturen reagieren. Diese Unterschiede im Erbgut sind ein Indiz dafür, dass sich das Stadtleben auf die Evolution einer Art auswirkt, schreiben Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift "Proceedings of the Royal Society B".

Für Hummeln ist das Leben in der Stadt ein zweischneidiges Schwert: "Einerseits gibt es dank vieler Stadtgärten und Balkone sehr viel Nahrung für die Insekten. Andererseits begünstigen Städte auch das Aufkommen von Parasiten und in Städten ist der Lebensraum von Insekten deutlich stärker fragmentiert", sagt Dr. Panagiotis Theodorou vom Institut für Biologie der MLU und iDiv. Gemeinsam mit dem halleschen Bienenforscher Prof. Dr. Robert Paxton hat er die neue Studie geleitet. Weltweit lasse sich zudem beobachten, dass Städte immer weiter wachsen und den natürlichen Lebensraum vieler Arten bedrohen. "Damit die Insekten überleben können, müssen sie sich auf diese neuen Lebensbedingungen einstellen. Dieser Vorgang sollte sich auch im Erbgut einer Spezies nachweisen lassen", erklärt Paxton die Idee hinter der neuen Studie.

Um diese zu testen, sammelten die Forscher in neun deutschen Großstädten und ihren benachbarten ländlichen Gegenden Hummeln und analysierten deren Erbgut mit Hilfe moderner Sequenzierungsverfahren. "Insgesamt gibt es keine gravierenden Unterscheide im Erbgut von Stadt- und Landhummeln", so Paxton. Allerdings habe eine genauere Analyse der Daten gezeigt, dass sich Hummeln aus Städten sehr wohl von ihren Artgenossen auf dem Land auseinanderhalten lassen: Innerhalb einzelner Gene konnten die Forscher verschiedene Abschnitte ausmachen, die Stadt- und Landhummeln unterscheiden: "Wir haben zum Beispiel Veränderungen bei den Genen festgestellt, die mit Stoffwechselprozessen und der Reaktion auf äußere Umwelteinflüsse, wie Hitze oder andere Belastungen, in Verbindung stehen", ergänzt Biologe Theodorou. Bei den Landhummeln konnten die Forscher diese Veränderungen nicht finden. Aus welcher Region Deutschlands die Hummeln stammten, lässt sich anhand ihres Erbgut allerdings nicht sagen.

Ob die Veränderungen im Erbgut eine direkte Folge von bestimmten Lebensbedingungen in Städten sind, können die halleschen Biologen nicht zweifelsfrei sagen. Ihre Studie ist aber ein weiterer Beleg dafür, wie sich Pflanzen und Tiere auf die durch den Menschen geschaffene Umwelt einstellen und wie sich dies in ihrem Erbgut niederschlagen kann.

Zur Studie:
Theodorou P, Radzeviciute R, Kahnt B, Soro A, Grosse I, Paxton RJ. 2018. Genome-wide single nucleotide polymorphism scan suggests adaptation to urbanization in an important pollinator, the red-tailed bumblebee (Bombus lapidarius L.). Proc. R. Soc. B 20172806. DOI: 10.1098/rspb.2017.2806

 

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