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Publikationen 2016

Hier finden Sie eine Auswahl von 2016 veröffentlichten Forschungsergebnissen der Biologisch-Pharmazeutischen Fakultät.


Publikation

Abbildung

Bemerkungen

J.P.Tauber, V. Schroeckh , E. Shelest , A.A. Brakhage , D. Hoffmeister. (2016) Bacteria induce pigment formation in the basidiomycete Serpula lacrymans. Environmental Microbiology 18, 5218-5227, DOI: [10.1111/1462-2920.13558.]

 
Pressemitteilung:
https://idw-online.de/de/news666665
 Hausschwamm_Voigt
Eine Hausschwamm-Kolonie auf den Dielen
einer Kirche in Thüringen. Die typische
Färbung wird durch Bakterien ausgelöst.
Foto: Kerstin Voigt/FSU
Der Hausschwamm greift Holz an und gefährdet dadurch mitunter die Stabilität alter Gebäude. Der Pilz ist aber auch ein guter Chemiker und verschiedene Bakterien sind in der Lage, im Hausschwamm die Bildung von Farbstoffen auszulösen. Hierzu aktivieren sie die für deren Synthese erforderlichen Gene in dem Pilz. Die von Dirk Hoffmeister und seinem Team an der Universität Jena und dem Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie durchgeführten Forschungen werfen nun ein Licht auf die komplexen molekularen Wechselbeziehungen sehr unterschiedlicher Organismengruppen. Die Ergebnisse der Studie wurden jetzt in der Fachzeitschrift Environmental Microbiology veröffentlicht.
Hoßfeld, U. & Levit, G. S. (2016): 'Tree of life' took root 150 years ago. Nature 540, 38, 1 December 2016,
DOI: 10.1038/540038a 

Pressemitteilung: https://idw-online.de/de/news664407

 StammbaumHaeckel2
Faksimile vom "Stammbaum des Menschen" des Zoologen Ernst Haeckel.
Foto: Jan-Peter Kasper/FSU
Wie visualisiert man Vielfalt? Mit dieser Frage sahen sich Biologen im 19. Jahrhundert konfrontiert, als ihnen nicht nur die Diversität der Pflanzen- und Tierarten bewusst wurde, sondern auch, dass diese miteinander in Verbindung stehen. Die Antwort lieferte schließlich Ernst Haeckel.

Der berühmte Gelehrte schuf ausgehend von der Darwinschen Evolutionstheorie vor genau 150 Jahren in Jena den ersten Darwinschen phylogenetischen Stammbaum der Organismen und veröffentlichte ihn in seiner Schrift "Generelle Morphologie der Organismen". In der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Nature" erinnern die Wissenschaftshistoriker und Biologiedidaktiker Prof. Dr. Uwe Hoßfeld und Dr. Georgy S. Levit von der Friedrich-Schiller-Universität Jena an dieses Jubiläum des "Baum des Lebens".

Y. Alkhatib, M. Dewaldt, S. Moritz, R. Nitzsche, D. Kralisch, D. Fischer: Controlled extended octenidine release from a bacterial nanocellulose/Poloxamer hybrid system.
European Journal Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 2016, http://dx.doi.org/10.1016/j.ejpb.2016.11.025 0939-6411/©2016Published by Elsevier Ltd.



Bild1Fischer250

Prolonged release of Poloxamer/octenidine hybrids with BNC (red) vs. octenidine (violet); blue staining represents Poloxamer distribution


Bild in Originalgröße
Obwohl bakterielle Nanocellulose (BNC) seit nunmehr 10 Jahren als Wirkstoffträgersystem getestet wird, war es bisher nicht möglich, Wirkstoffe länger als 1-2 Tage gezielt freizusetzen. Die Schwierigkeit besteht darin, dass native BNC zu 99% aus Wasser besteht. Uns ist es nun zum ersten Mal gelungen, BNC-Vliese zu entwickeln mit der derzeit längsten beschriebenen Wirkstofffreisetzung von bis zu einer Woche. Dies ist möglich durch den Einbau von Mizellen oder Gelen aus Poloxameren, die temperatur- und konzentrationskontrolliert in situ im BNC-Vlies geformt werden. Mit Hilfe des Wirkstoffs Octenidin konnte gezeigt werden, dass diese Systeme eine Woche lang uneingeschränkt in der Wundbehandlung animikrobiell aktiv sind und in vitro und ex ovo eine hervorragende Biokompatibilität zeigen.

Klinger-Strobel, M.; Ernst, J.; Lautenschlager, C.; Pletz, M. W.; Fischer, D.; Makarewicz, O.: A blue fluorescent labeling technique utilizing micro- and nanoparticles for tracking in LIVE/DEAD® stained pathogenic biofilms of Staphylococcus aureus and Burkholderia cepacia.
International Journal of Nanomedicine, 2016, 11, 575-83. DOI: 10.2147/ijn.s98401

BiofilmPharmazie 

Lasermikroskopische Aufnahmen eines Biofilms von B. cepacia mit AMCA-PLGA Mikropartikeln (2 g/l). Lebende Bakterien in grün, tote Bakterien in rot und Mikropartikel in blau visualisiert.


Mikro- und nanopartikuläre Wirkstoff-Trägersysteme auf Polymerbasis stellen eine vielversprechende Strategie dar, um Biofilm-assoziierte Infektionen zu bekämpfen. Um diese Technologien in Bakterienkulturen mikroskopisch untersuchen zu können, wird ein Fluoreszenzmarker benötigt, der nicht mit den routinemäßig verwendeten roten und grünen LIVE/DEAD-Fluoreszenzfarbstoffen interferiert. In dieser Studie konnte mit dem Farbstoff 7-Amino-4-methyl-3-coumarinessigsäure (AMCA), der kovalent an den Polyester Poly(lactid-co-glycolid) (PLGA) gebunden wurde, ein solches System entwickelt werden und erfolgreich die Verteilung von Mikro- und Nanopartikeln in Biofilmen visualisiert werden.


Elisabeth Müller und Kristin Victor (Hg.): Blatt auf Blatt. Einzigartige Geschichten aus dem Herbarium Haussknecht, Laborberichte Bd. 10, Verlag und Datenbank für Geisteswissenschaften, Weimar 2016, 96 Seiten,
ISBN 978-3-89739-873-3

Pressemitteilung: https://idw-online.de/de/news660257
 PollenHerbarium
Pollen aus der Präparatesammlung des Herbariums Haussknecht der Universität Jena werden - wie viele Objekte aus den zahlreichen universitären Sammlungen - in Forschung und Lehre eingesetzt.

Mit etwa 3,5 Millionen Belegen zählt das Herbarium Haussknecht der Friedrich-Schiller-Universität Jena zu den größten Pflanzensammlungen der Welt. Seit mehr als 200 Jahren tragen Botaniker hier alles zusammen, was auf der Erde wächst, und schaffen so ein florales Gedächtnis unseres Planeten. Doch als Teil der universitären Sammlungsbestände fristen die Pflanzenbelege nicht nur ein archiviertes Dasein, sondern werden nach wie vor in Forschung und Lehre eingesetzt. Wie gelebte Wissenschaftsgeschichte und aktuelle Forschung in der Biologie zusammenpassen, das zeigt der kürzlich erschienene Band "Blatt auf Blatt. Einzigartige Geschichten aus dem Herbarium Haussknecht".

Ein Semester lang beschäftigten sich Studierende intensiv mit ausgewählten Pflanzen der Sammlung und lernten dadurch sowohl Historie als auch Aufbau des Herbariums kennen. In einzelnen Beiträgen stellen die Seminarteilnehmer nun in dem neuen Buch "ihre Pflanzen" genauer vor und liefern so ganz nebenbei einen kleinen Einblick in die Botanik als Wissenschaft.

Hoßfeld, U. (2016): 150 Jahre Haeckel'sche Biologie
Die Publikation kann über die Landeszentrale für politische Bildung Thüringen erworben werden:
http://www.lzt-thueringen.de/index.php?article_id=3&func=search&q=Haeckel
Die Hefte gibt es kostenlos, es fällt lediglich eine Bereitstellungspauschale an.

Hoßfeld, U.; G.S. Levit & L. Olsson (2016): Haeckel reloaded: 150 Jahre "Biogenetisches Grundgesetz". Biologie in unserer Zeit 46 (3): 190-195
 Haeckel2
Haeckel-Büste, die im Ernst-Haeckel-Haus der Universität Jena steht.
Foto: Jan-Peter Kasper/FSU
Haeckel
Cover der neuen Publikation.
Mit gerade einmal 32 Jahren veröffentlichte Ernst Haeckel sein bedeutendes Erstlingswerk "Generelle Morphologie der Organismen" - und das vor genau 150 Jahren in Jena. Um dieses Jubiläum zu würdigen, veröffentlicht die Thüringer Zentrale für politische Bildung (Staatskanzlei) jetzt eine neue Broschüre, die die Bedeutung dieser zwei Bände herausstellt und an Haeckels Leistung erinnert. Schließlich hat ihr Inhalt für Biologen bis heute Gewicht. In seiner ,Generellen Morphologie' greift Haeckel als einer der ersten die Evolutionstheorie Darwins auf und verhilft ihr somit zum Durchbruch. Haeckel wendet sie auf das Gesamtgebiet der Biologie an und schafft nach ihren Gesichtspunkten ein umfassendes Tier- und Pflanzenreich. Ganz nebenbei führt er dabei Begrifflichkeiten in die Wissenschaft ein, die noch heute Gültigkeit haben - allen voran die "Ökologie", deren erste Definition in Haeckels Werk zu finden ist. Des Weiteren prägt er Begriffe wie "Ontogenie", "Spezies" und "Stamm", die neben weiteren Beispielen in der Broschüre erklärt werden.

Gemeinsam mit Kollegen wie Carl Gegenbaur und Matthias Jacob Schleiden machte Ernst Haeckel so Jena zur Hochburg des Darwinismus in Europa. "Mitte des 19. Jahrhunderts hatte sich Jena mit seiner Universität zum Mekka der Zoologie in Europa entwickelt. Alles, was in diesem Bereich Rang und Namen hatte, kam hierher. Auch die Angehörigen der Universität zeigten großes Interesse an der neuen Lehre. An Haeckels Vorlesungen über Darwin im Wintersemester 1867/68 nahmen 200 Studenten teil, was etwa einem Drittel der damals Immatrikulierten entsprach.
J. Pollmächer, S. Timme, S. Schuster, A.A. Brakhage, P.F. Zipfel, M.T. Figge
Deciphering the counterplay of Aspergillus fumigatus infection and host inflammation by evolutionary games on graphs.
Scientific Reports 6 , Article number: 278072016,
DOI:
10.1038/srep27807
 Bild
Oben: Schematische Darstellung der Verteilung von Aspergillus fumigatus Zellen in einem alveolaren Sack der menschlichen Lunge.
Unten: Modellübersicht der evolutionären Spieltheorie auf Graphen mit drei aufeinander folgenden Spielen, die den zeitlichen Ablauf der Immunreaktion simulieren.

Bild in Originalgröße

Krankheitserregende Mikroben stellen ein beständiges Risiko für Infektionen dar. Bei gesunden Menschen ist das Immunsystem meist in der Lage, solche Mikroben durch verschiedene Abwehrmechanismen erfolgreich zu bekämpfen. Um krankheitserregende Mikroben zu beseitigen und gleichzeitig eine zu starke Entzündung (Inflammation), die den Patienten schädigen kann, zu vermeiden, muss die Immunantwort strikt reguliert werden. In dieser Arbeit wird das Gegenspiel zwischen der Infektion - ausgelöst durch Mikroben - sowie der Inflammation - verursacht durch das Immunsystem - untersucht. Als Beispielorganismus wurde der Schimmelpilz Aspergillus fumigatus gewählt. Die überall vorkommenden Sporen des Pilzes verbreiten sich über die Luft, so dass tausende dieser Sporen jeden Tag von jedem Menschen eingeatmet werden. Aufgrund ihrer geringen Größe können die Sporen bis in die Lungenbläschen (Alveolen) vordringen, wo sie von Immunzellen effizient beseitigt werden müssen, bevor eine Infektion entstehen kann. Dieser Prozess ist bei immungeschwächten Patienten oft gestört, so dass es zur Aspergillose kommen kann, welche mit sehr hohen Sterblichkeitsraten von 30 - 90% assoziiert ist.Mittels der mathematischen Methode "Evolutionäre Spieltheorie auf Graphen" wurde die Rolle verschiedener Immunzellen bei der Infektion von Lungenbläschen mit A. fumigatus untersucht.

Bucher, S.F.; Auerswald, K.; Tautenhahn, S.; Geiger, A.; Otto, J.; Müller, A.; Römermann, C. 2016. Inter- and intraspecific variation in stomatal pore area index along elevational gradients and its relation to leaf functional traits. Plant Ecology 217, 229-240
DOI:10.1007/s11258-016-0564-2

http://link.springer.com/article/10.1007/s11258-016-0564-2

Garmisch

Blick vom Wank auf Garmisch-Partenkirchen
und auf die untersuchten Höhengradienten
Kramer (rechts im Bild) und Kreuzeck
(links im Vordergrund). Links im Hintergrund ist
die Zugspitze zu erkennen, mit 2962 m ü. NN
der höchste Berggipfel Deutschlands
.

Foto: Solveig Franziska Bucher


Die Aufgabe der Stomata ist es, die Balance zwischen der Aufnahme von CO2 und den dadurch bedingten Verlust von Wasser zu halten. Sie spielen somit eine essentielle Rolle für die Leistungsfähigkeit von Pflanzen. In dieser Studie untersuchten wir die Stomata-Parameter von 22 Arten entlang von zwei Höhengradienten in Garmisch-Partenkirchen (700-1800 m ü. NN) und deren Korrelation mit anderen funktionellen Merkmalen, die mit der Erfassung der Leistungsfähigkeit in Verbindung gebracht werden können (spezifische Blattfläche, Blatt-, Stickstoff- und Kohlenstoffgehalt und Diskriminierung von 13C). Dabei konnten wir Unterschiede innerhalb und zwischen den Arten feststellen, was verdeutlicht, dass auf unterschiedlichen Ebenen verschiedene Prozesse zum Tragen kommen können, was in zukünftigen (Makro-)ökologischen Studien berücksichtigt werden sollte.
J. Gebauer et al., A Genome-Scale Database and Reconstruction of Caenorhabditis elegans Metabolism.
Cell Systems 2 (5), 2016, 312-322
DOI:  http://dx.doi.org/10.1016/j.cels.2016.04.017

Pressemitteilung:
https://idw-online.de/de/news653848
 ElegCyc
Bild in grösserer Darstellung

Das Metabolismus-Modell von C. elegans ist im Internet frei zugänglich unter: http://elegcyc.bioinf.uni-jena.de:1100
In mühevoller Kleinarbeit haben die Forscher Datenbanken und Fachliteratur durchforstet und sämtliche bislang beschriebene Stoffwechselwege von C. elegans zusammengetragen. Insgesamt sind auf diese Weise knapp 2.000 Stoffwechselprozesse erfasst und miteinander verknüpft worden. Herausgekommen ist ein komplexes Netzwerk, das die Lebensprozesse des Wurms detailliert aufzeigt und das die Wissenschaftler nun nach einzelnen Genen, Stoffwechselprodukten oder Reaktionen durchsuchen können. Der große Vorteil solch umfassender Computermodelle ist, dass sich damit auch sehr große Datenmengen analysieren lassen, sagt Juliane Gebauer vom Lehrstuhl für Bioinformatik der Uni Jena. "Moderne Hochdurchsatzverfahren, wie die RNA-Sequenzierung oder die Bestimmung der Konzentration von Stoffwechselprodukten liefern eine solche Fülle an Messdaten, die ohne entsprechende Modelle kaum sinnvoll zu nutzen wären", so die Doktorandin, die Erstautorin der Veröffentlichung ist.
Andrew D. Barnes, Patrick Weigelt, Malte Jochum, David Ott, Dorothee Hodapp, Noor Farikhah Haneda, Ulrich Brose (2016): Species richness and biomass explain spatial turnover in ecosystem functioning across tropical and temperate ecosystems. Philosophical Transactions of the Royal Society B - Biological Sciences. 371 20150279;
DOI: 10.1098/rstb.2015.0279.
Erschienen am 25 April 2016 im Sonderband 'Biodiversity and ecosystem functioning in dynamic landscapes', Hrsg. Ulrich Brose und Helmut Hillebrand.

Details siehe Forschungsmeldung:
http://www.uni-jena.de/Forschungsmeldungen/FM160606_Laubabbau.html
Hainich_Richter 
Eines der Untersuchungsgebiete: Buchenwald im Nationalpark Hainich-Dün.

Foto: Dr. Anett Richter, UFZ/iDiv

In Wäldern bilden Kleintiere, die das herabfallende Laub zersetzen, komplexe Nahrungsnetze und sind maßgeblich für das Funktionieren des Ökosystems. Eine Studie in über 80 Wäldern in Deutschland und auf Sumatra (Indonesien) hat nun gezeigt, dass über größere Landschaften gesehen vor allem zwei Faktoren diese Funktion beeinflussen: die Menge an Tieren sowie deren Artenvielfalt. In bisherigen Untersuchungen war der Zusammenhang zwischen Biodiversität und Ökosystem-Funktionen meist nur auf kleinen Versuchsflächen getestet worden.
Auf diesen Flächen können zwar die Artenzahlen gut kontrolliert werden, doch dafür sind diese Zahlen gewöhnlich relativ niedrig und die Nahrungsnetze somit wenig komplex. In einer neuen Studie haben Forscher nun untersucht, inwieweit sich die Ergebnisse aus solchen Experimenten auf reale Landschaften übertragen lassen. Dazu sammelten sie in 80 Wäldern in Deutschland und auf Sumatra (Indonesien) jeweils auf einem Quadratmeter Boden alles Laub ein, um die darin lebenden Tiere zu untersuchen: vor allem Insekten, Spinnen und Schnecken, insgesamt über 12.000 Individuen aus knapp 1.200 Arten. Aus diesen Daten berechneten sie die Energie, die durch das Nahrungsnetz in der Laubstreu fließt. Diese wiederum diente ihnen als Maß für den Abbau des Laubes am Waldboden.


Baccile JA, Spraker JE, Le HH, Brandenburger E, Gomez C, Bok JW, Macheleidt J, Brakhage AA, Hoffmeister D, Keller
NP, Schroeder FC (2016) Plant-like biosynthesis of isoquinoline alkaloids inAspergillus fumigatus. Nature Chemical Biology 12(6),419-424.
DOI: 10.1038/nchembio.2061.

Pressemitteilung: https://idw-online.de/de/news653151
 
 Schlafmohn250

Der Schlafmohn Papaver somniferum bildet ebenso wie andere Mohn- und Berberitzengewächse eine Vielzahl von Isochinolin-Alkaloiden

Dirk Hoffmeister / FSU

Aspergillus250

Der Schimmelpilz Aspergillus fumigatus bildet Fumisoquine auf einem ähnlichen Weg wie Pflanzen.

Schmaler-Ripcke, Kloss, Yu / HKI

Der Pilz Aspergillus fumigatus bildet eine Gruppe bislang unbekannter Naturstoffe, die in Anlehnung an pflanzliche Isochinolin-Alkaloide als Fumisoquine bezeichnet werden. Forscher aus Jena kamen den neuen Substanzen gemeinsam mit US-Kollegen auf die Spur, als sie das Genom des Pilzes näher unter die Lupe nahmen. Die Substanzfamilie der Isochinolin-Alkaloide enthält viele pharmakologisch aktive Moleküle. Die in Nature Chemical Biology publizierte Arbeit zeigt, dass Pilze und Pflanzen unabhängig voneinander ähnliche Synthesewege für die komplexen Moleküle entwickelt haben. Das macht Pilze für die Suche nach neuen Arzneistoffen und deren biotechnologische Herstellung interessant.
Eine bekannte Gruppe pflanzlicher Stoffwechselprodukte sind die Isochinolin-Alkaloide. Man kennt davon heute über 2500 verschiedene Vertreter, sie kommen vor allem im Mohn- und Berberitzengewächsen vor. Bekannte Beispiele sind das schmerzstillende Morphin oder auch Codein, das bei Reizhusten eingesetzt wird.
Gemeinsam mit amerikanischen Kollegen haben Teams um Dirk Hoffmeister und Axel Brakhage von der Friedrich-Schiller-Universität Jena nun herausgefunden, dass Pilze bestimmte Naturstoffe auf ganz ähnlichem Wege synthetisieren. Sie analysierten das Genom des verbreiteten Schimmelpilzes und entdeckten dabei eine kleine Gruppe von Genen, deren Funktion bislang unbekannt war. Ein Vergleich der Gensequenz mit bekannten Daten legte nahe, dass die betreffenden Gene für die Synthese von noch unbekannten Naturstoffen verantwortlich sein könnten.
Ming Bai, Rolf Georg Beutel, Klaus-Dieter Klass, Weiwei Zhang, Xingke Yang, Benjamin Wipfler: Alienoptera - A new insect order in the roach-mantodean twilight zone, Gondwana Research (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.gr.2016.02.002

Presssemitteilung: http://idw-online.de/de/news651626

Alienopterus 
Alienopterus brachyelytrus. 3-dimensionale Rekonstruktion mittels Mikrocomputertomografie.

Foto: Dr. Benjamin Wipfler/FSU

Biologen der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben gemeinsam mit chinesischen Kollegen eine neue Insektenordnung entdeckt, und mit ihr das lang gesuchte Verbindungsstück zwischen Schaben und Gottesanbeterinnen. Es war schon lange bekannt, dass beide Ordnungen miteinander verwandt sind, aber bisher hat das verbindende Element gefehlt. Aufgetaucht ist es nun in einem Bernstein aus Burma. Ein chinesischer Sammler hatte das 100 Millionen Jahre alte Kleinod - eingearbeitet in einem Ring - auf einem Bernsteinmarkt in China erworben und sich an die Akademie der Wissenschaften des Landes gewandt. Mit dem Institut für Zoologie der Akademie pflegen die Jenaer Biologen seit Jahren eine rege Zusammenarbeit. Diese führte auch hier zum Erfolg. Der chinesische Kollege Prof. Dr. Ming Bai und sein Team fotografierten das Fossil und untersuchten es mittels Mikrocomputertomografie. Daraus wurden 3-D-Modelle gemacht und die Daten ausgewertet. Hilfreich war dabei der besonders gute Erhaltungszustand des 1,4-Zentimeter-langen Tieres.

Miriam Peinert, Benjamin Wipfler, Gottfried Jetschke, Thomas Kleinteich, Stanislav N. Gorb, Rolf G. Beutel, Hans Pohl: Traumatic insemination and female counter-adaptation in Strepsiptera (Insecta). Scientific Reports (2016),
DOI: 10.1038/srep25052
http://www.nature.com/articles/srep25052

Pressemitteilung: https://idw-online.de/de/news650549
 Weidensandbiene
Paarung von Stylops ovinae.
Mit dem Frühling kommen auch viele Insekten aus ihren Winterquartieren. Derzeit treten beispielsweise entlang sandiger Flusstäler Schwärme der Weidensandbiene (Andrena vaga) auf. Die weißgrau behaarten Wildbienen leben in Gängen und Höhlen im Boden. Sie ernähren sich von Nektar und Pollen, den sie vorwiegend an Weidenarten sammeln. Manchmal zeigen sich die ersten Bienen besonders früh, schon Wochen bevor es eigentlich Zeit wäre. Das sei meist ein sicheres Zeichen dafür, dass die Tiere von Parasiten befallen sind.
Fächerflügler der Art Stylops ovinae pflanzen sich durch sogenannte traumatische Insemination fort. Das belegen Insektenforscher der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel in der aktuellen Ausgabe der "Scientific Reports".
Für ihre aktuelle Studie haben die Jenaer Insektenforscher den Paarungsakt der Fächerflügler erstmals anhand hochaufgelöster rasterelektronenmikroskopischer und computertomographischer Aufnahmen untersucht.
Uwe Hoßfeld: Geschichte der biologischen Anthropologie in Deutschland.Von den Anfängen bis in die Nachkriegszeit. 2016, Franz Steiner Verlag
ISBN: 978-3-515-11238-3
BuchHossfeld2016B
In der vorliegenden Abhandlung wird erstmals die Geschichte der biologischen Anthropologie in Deutschland beschrieben, wobei der zeitliche Rahmen vom ersten Treffen deutscher Anthropologen 1861 in Göttingen bis in die Nachkriegszeit gesteckt ist. Es wird neben einer Gesamtperspektive ebenso aufgezeigt, in welcher speziellen Weise dabei die Universität Jena über den Zoologen Ernst Haeckel hinaus für die Etablierung des Fachs im deutschen Sprachraum unter verschiedenen gesellschaftlichen Rahmenbedingungen bedeutsam war und inwieweit sich in der Konturierung der biologischen Anthropologie
nach 1900 bereits die weitere Entwicklung des Fachs im
Dritten Reich abzeichnete. Das Buch führt hierbei im Schlusskapitel aber über den Nationalsozialismus hinaus bis hin zur Darstellung der Rezeption der so genannten "zweiten darwinschen Revolution" (Synthetischer Darwinismus). 
Gunnar Brehm, Paul D. N. Hebert, Robert K. Colwell, Marc-Oliver Adams, Florian Bodner, Katrin Friedemann, Lars Möckel, Konrad Fiedler: Turning up the heat on a hotspot: DNA barcodes reveal 80% more species of geometrid moths along an Andean elevational gradient. PLOS ONE, 2016, DOI:10.1371/journal.pone.0150327
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0150327

Pressemitteilung: https://idw-online.de/de/news647738
Nachtfalter
Oenoptila anetteae - eine von Dr. Gunnar Brehm beschriebene Nachtfalterart der ecuadorianischen Anden.

Foto: Dr. Gunnar Brehm/FSU


Im Podocarpus-Nationalpark im Süden Ecuadors zwischen 1.000 und 3.000 Metern Meereshöhe hat das Team Nachfalterarten gesammelt und bestimmt. 1.857 unterschiedliche Arten gingen den Forschern dabei in die Falle - das sind rund 80 Prozent mehr als bisherige Schätzungen ergeben hatten. "Wir gehen davon aus, dass die tatsächliche Faltervielfalt noch weitaus höher ist", sagt Dr. Brehm, der Leiter der Studie. Mindestens 2.350 Arten vermutet der Insektenforscher vom Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie mit Phyletischem Museum hier.
S. Tautenhahn, J.W. Lichstein, M. Jung, J. Kattge, S.A. Bohlman, H. Heilmeier, A. Prokushkin, A. Kahl, C. Wirth: Dispersal limitation drives successional pathways in Central Siberian forests under current and intensified fire regimes, Global Change Biology 2016,
DOI: 10.1111/gcb.13181
Pressemitteilung: https://idw-online.de/de/news643885
 Taiga250
Regeneration eines Waldes in der sibirischen Taiga nach einem Brand. Wo einst hauptsächlich Nadelbäume wuchsen, dominieren jetzt Laubbäume die Vegetation
Foto: Susanne Tautenhahn
In mehreren mehrmonatigen Expeditionen haben Susanne Tautenhahn und ihre Kollegen ehemalige Feuerflächen entlang des Flusses Jenissei in Sibirien untersucht: gezählt wie viele Keimlinge sich seit dem Brand angesiedelt, wie viele alte Bäume das Feuer überstanden haben und mit ihrem Samen für neues Wachstum sorgen könnten. Zusammen mit Satellitenbildern der Region und Informationen über die Schwere der Brände und die Zeiträume, die seither vergangen sind, konnten die Forscher ein Modell entwickeln, mit dem sich die Regeneration des Waldes detailliert nachvollziehen lässt.

Dabei zeigte sich, dass die Wiederansiedlung von Nadelbäumen durch ihre begrenzte Samenausbreitung limitiert ist. Die Samen werden in der Regel durch den Wind transportiert und können nur relativ kurze Strecken zurücklegen. Gerade infolge schwerer Brände, die sich über große Flächen erstrecken, können die Samen der verbliebenen Nadelbäume nur lokal begrenzt für Nachkommen sorgen. Laubbäume dagegen, deren Samen sehr klein sind und somit weite Strecken mit dem Wind transportiert werden können, überwinden weitaus größere Strecken und können sich so deutlich leichter regenerieren wenn Feuer intensiver und größer werden.
M.T.E. Prauße, S. Schäuble, R. Guthke, S. Schuster.
Computing the various pathways of penicillin synthesis and their molar yields.
Biotechnology and bioengineering 2016, 113 (1), 173-181
 PenicilinSynthese2
Penicillinsynthese

Bild in Originalgröße
Auch 80 Jahre nach der Entdeckung des Penicillins ist dieses Antibiotikum vielfach in Verwendung. Seine Relevanz in der biotechnologischen Produktion ist daher nach wie vor immens.
Anhand von in silico Methoden wurde der Penicillinstoffwechsel auf mögliche Produktionswege hin analysiert. In Kooperation mit Jenaer Kollegen hat Prof. Schuster eine überraschend hohe Anzahl an unterschiedlichen Synthesewegen aufgezeigt. Deren Penicillinausbeute reicht von 0.29 bis 0.5 pro Glukose und liegt damit im Bereich experimentell berichteter Werte. Damit konnte das Wissenschaftlerteam einen bedeutenden Beitrag zur Aufklärung der Redundanz und möglichen Ausbeuten im Penicillinstoffwechselweg leisten. Dieses Wissen ist im speziellen von biotechnologischer Bedeutung, um letztlich die durchschnittliche Stoffausbeute im industriellen Kontext erhöhen zu können.