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10.09.2007
   Die Biberratte (Myocastor coypus)
 
























Die Biberratte, auch Nutria genannt, erreicht eine Körperlänge von bis zu 65 cm und wiegt erwachsen zwischen acht und zehn Kilogramm. Ihr runder, schuppenbedeckter, kaum behaarter Schwanz hat zudem eine Länge von etwa 30 bis 45 Zentimeter. Die Tiere erreichen damit fast die selbe Körpergröße wie ein Biber. Männliche Biberratten werden generell etwas größer als die Weibchen. An den Hinterfüßen haben Biberratten jeweils zwischen den ersten 4 Zehen Schwimmhäute. Auffällig sind bei erwachsenen Tieren auch die kräftig orangen Nagezähne.

Die Fellfarbe der Biberratte ist rötlichbraun, an der Bauchseite leicht gräulich. Aus Pelztierzuchten entflohene Tiere zeigen daneben eine Reihe farblicher Varianten. Bei ihnen kommen hellgraue, dunkelgraue, schwarze, braune, rötliche, gelbliche oder fast weiße Fellfarben vor.

Die Zahnformel der Biberratte weicht zu der der meisten Nagetiere dadurch ab, dass die Biberratte neben den Molaren noch über jeweils einen Prämolar verfügt. Dies ist ein charakteristisches Merkmal der Meerschweinchenartigen (Cavioidea), für die folgende Formel gilt: I1 P1 M1 M2 M3

Die ursprüngliche Heimat der an Flüssen, Seen, Teichen und in Sümpfen lebenden Biberratte ist das subtropische und gemäßigte Südamerika. Dort kommt sie vom südlichen Brasilien bis nach Feuerland vor und stand im 19. Jahrhundert kurz vor der Ausrottung. Grundsätzlich leben die Tiere sehr standorttreu und verteidigen engagiert ihr Revier.

Die Biberratte gilt heute als in weiten Teilen Nordamerikas und Eurasiens eingebürgert.

Der Bestand in Eurasien ist auf ab dem 18. Jahrhundert aus Pelztierfarmen entflohene Tiere wie auch auf bewusste Auswilderungen zurückzuführen. Insbesondere nach dem Zusammenbruch des Pelzmarktes im 20. Jahrhundert entkamen zahlreiche Tiere und konnten sich aufgrund einer nicht mehr stattfindenden Bejagung stark vermehren.

In den USA wurden in den 1930er-Jahren die ersten Tiere nach Louisiana exportiert. Dort wurden sie wegen der Felle in Pelztierfarmen gehalten. Von dort aus haben wieder so genannte Gefangenschaftsflüchtlinge aufgrund der für Nutrias günstigen lokalen Klimas und ihrer hohen Vermehrungsrate sehr schnell eine nach Millionen zählende Population begründet. Auch gezielte Auswilderungen kamen vor.

Vereinzelte Vorkommen gibt es zudem in Kenia (am Naivashasee), Japan (südlich der Stadt Okayama) und West-Australien.

In Deutschland ist die Biberratte an etlichen Gewässern in allen Bundesländern zu finden. Größere und weitgehend beständige Populationen gibt es unter anderem an den Flüssen Niers, Schwalm und Cloer am Niederrhein und an der Spree im Osten Deutschlands, insbesondere im Spreewald. Meistens sind die Tiere, insbesondere in Parkanlagen, an den Besuch von Spaziergängern gewöhnt und lassen sich ohne viel Scheu mit Gemüse füttern (beispielsweise mit Äpfeln oder Möhren; Brot ist ungeeignet). Eine wirklich starke Verbreitung findet in Deutschland allerdings nicht statt, weil Mitteleuropa den verwilderten Farmtieren kein günstiges Klima bietet. Manche Populationen brechen daher nach wenigen Jahren wieder zusammen.

Biberratten sind sowohl tag- als auch nachtaktiv, insbesondere dämmerungsaktiv. Sie sind fast reine Vegetarier und ernähren sich vorwiegend von Blättern, Stängeln, Wurzeln von Wasserpflanzen und Hackfrüchten. Seltener werden auch Schnecken, Würmer und Süßwassermuscheln gefressen.

Die Tiere leben entweder paarweise oder in Gemeinschaften von etwa 12 bis 15 Tieren. Diese umfassen dann in der Regel die Eltern und eigene Nachkommen. In ihrer Heimat sind sie zumeist sogar koloniebildend (= größere Gruppen). Sie leben monogam. Nach einer Tragzeit von 19 Wochen bringt das Weibchen 6 bis 8 recht weit entwickelte, sehende und voll behaarte Junge zur Welt, die nach 5 Monaten geschlechtsreif sind. Zwei bis drei Würfe pro Jahr sind möglich.

Als Bauten dienen selbstgegrabene Erdbaue im Uferbereich oder „Nester“ aus langblättrigen Pflanzen (Schilf) und dünneren Stöcken. Biberratten können über 10 Jahre alt werden.


Foto 1: © Timo Sack/wikipedia.de
Foto 2: © soebe/wikipedia.de

 

22.08.2007
   Die knotige Asselspinne
 


Die Knotige Asselspinne (Pycnogonum littorale) ist eine Art aus der Klasse der Asselspinnen, die trotz ihrem Namen nicht zu den Spinnen gehören. Das merkwürdige, gelbe Tier lebt im Atlantik, man kann sie aber auch in heimischen Meeren finden (Nordsee).

An dem reduzierten, dicken und kräftigen Rumpf dieser merkwürdigen Spinne befinden sich acht genauso kräftige, knollige Beine und an dem Vorderende befindet sich ein Rüssel. Scherenfüße und Fühler, die man bei anderen Tieren öfter findet, fehlen bei dieser Art, der Rücken ist mit knotigen Auswüchsen gespickt. Das auffällig hellegelbe bis braune Tier wird zwei Zentimeter lang.

Auf Algen, Blumentieren, Moostierchen und Polypenstöcken, sowie auch auf Hartböden von der Gezeitenzone abwärts findet man diese Asselspinne. Sie lebt in Atlantik, Ärmelkanal und Nordsee.

Merkwürdigerweise sind große Anteile des Verdauungsapparats und der Eierstöcke beziehungsweise der Hoden in die Beine verlegt, wie es allerdings bei allen Asselspinnen ist. Das Tier ernährt sich besonders von Blumentieren und Moostierchen, die es mit seinem Rüssel aussaugt.

Foto: © Søren Tolsgaard/fugleognatur.dk

 

16.08.2007
   Galläpfel - keine Früchte, sondern Wespen
 


Der rundliche Gallapfel kommt an der Unterseite von Eichenblättern im Herbst vor. Er entsteht durch abgelegte befruchtete Eier der Eichengallwespe (Cynips quercusfolii).

Die Gemeine Eichengallwespe (Cynips quercusfolii) ist ein Vertreter der Familie der Gallwespen (Cynipidae). Die bis drei Millimeter große Wespe entwickelt sich wie die meisten Gallwesen an Eichen, wobei sie typische Gallen an der Unterseite der Eichenblätter bildet.

Die Gemeine Eichengallwespe kommt im Laufe des Jahres in zwei Generationen vor, wobei sich eine zweigeschlechtlich, die andere parthenogenetisch fortpflanzt. Dabei legt das Weibchen nach der Paarung im Sommer seine Eier in die Blätter der Eichen, an deren Unterseite sich die bekannten bis zu zwei Zentimeter langen Gallen bilden (Galläpfel).
Diese Gallen färben sich rot und sie enthalten in ihrem Innern die Larve, die sich im Herbst verpuppt. Im Winter schlüpft aus den Puppen eine ausschließlich aus Weibchen bestehende Generation, die ihre unbefruchteten Eier in die Spitzen von Blattknospen legen. Auch hier entsteht eine Galle, die jedoch nur zwei bis drei Millimeter groß wird und mit rötlichen Haaren besetzt ist. Aus dieser Galle schlüpfen im Mai bis Juni die Geschlechtstiere, die kleiner sind als die Tiere der Wintergeneration.
Früher wurden die Vertreter der beiden Generationen für unterschiedliche Arten gehalten (Cynips quercusfolii und Spathegaster taschenbergi).

Im Inneren des Gallapfels (auch Folii-Galle oder Blattgalle genannt) befindet sich eine Larve, aus der im Herbst dann das immer weibliche Insekt ausschlüpft, welches je ein unbefruchtetes Ei in den Vegetationskegel der Eichenknospe legt. Dieses überwintert dort und bildet ab dem Frühling Knospengallen (Taschenbergii-Gallen) aus denen dann im Juni sowohl Männchen als auch Weibchen der Eichengallwespe schlüpfen. Die befruchteten Weibchen legen dann wieder Eier mit Hilfe des Legestachels in eine Blattader des Eichenblattes ab. Durch eine Abwehrreaktion der Eiche entsteht um die Legestelle die krankhafte Wucherung, die aufgrund der Kugelförmigkeit Gallapfel genannt wird.

 

23.07.2007
   Die einzigsten nicht pflanzlichen Gurken - Seegurken
 


Die Seegurken (Holothuroidea), auch Seewalzen oder Seethaler genannt, sind eine Klasse im Stamm der Stachelhäuter. Mit etwa 1200 Arten sind sie die formenreichste Gruppe der Stachelhäuter. In der Tiefsee besteht 90% der bodennahen Biomasse aus Seegurken.

Seegurken sind Meeresbewohner mit einem 1 mm (Meiofauna) bis 2 m langen walzenförmigem Körper. Die für die übrigen Stachelhäuter typische fünfstrahlige Radiärsymmetrie ist äußerlich nur noch an den fünf Reihen der Ambulacralfüßchen zu erkennen. Durch Anpassungen an das Bodenleben findet sich häufig eine sekundäre Bilateralsymmetrie. Der muskulöse, längliche Körper weist am Vorderende eine Mundöffnung auf, welche häufig von Tentakeln umgeben ist.

Im Gegensatz zu anderen Echinodermata besitzen Seegurken nur noch Skelettrudimente in Form von kleinen Kalzitnadeln (Sklerite). Statt eines Skeletts besitzen sie einen Hautmuskelschlauch aus Längs- und Ringmuskulatur, sowie einer dicken Schicht mutabilen Gewebes.

Das Blutgefäßsystem ist relativ hoch entwickelt. Es besteht aus einem oralen Ringgefäß, von dem fünf blind endende Radiärgefäße abzweigen. Am Darm führen ein dorsales und ein ventrales Gefäß entlang, die durch pulsierende Verbindungen (Herzen) miteinander in Verbindung stehen. Auch die von einigen Arten ausgebildete Wasserlunge wird netzartig von Gefäßen umsponnen.

Man kann eine Kriechsohle (Trivium) von einem Rücken (Bivium) unterscheiden. Das Trivium besteht aus drei Radien sowie zwei Interradien und ist durch eine hohe Anzahl an Ambulacralfüßchen gekennzeichnet. Das Bivium hingegen besteht aus zwei Radien und drei Interradien. Die Füßchen sind um- oder rückgebildet. Die Fortbewegung der Seewalzen erfolgt mittels der auf der Bauchseite zu findenden Ambulacralfüßchen.

Als weitere Besonderheiten besitzen Seegurken Wasserlungen, bei denen es sich um Ausstülpungen des Enddarms handelt. Im Mittelmeer sitzt in den Wasserlungen der Königsseegurke (Stichopus regalis) relativ häufig der Eingeweidefisch (Carapus acus), z.T. lebt er auch in den Wasserlungen von Holothuria-Arten. Bei südostasiatischen Holothuria-Arten findet sich regelmäßig ein transparenter Fisch, der den Wirt über den Anus verlassen kann.

Die bei wenigen Arten zu findenden sogenannten Cuvierschen Schläuche dagegen dienen der Verteidigung der Tiere und werden bei Gefahr in Richtung Angreifer gespritzt. Sie bilden klebrige Schleimfäden, welche den Feind verwirren und unter Umständen sogar kampfunfähig machen können. Die Klebstoffe können auch Gifte enthalten (Holothurine).

Bei den Seewalzen sind Sedimentfresser und Planktonfresser bekannt.

Bei den Sedimentfressern (darunter alle europäischen Arten) kriechen die adulten Tiere über den Boden des Meeres und nehmen dabei Sedimente mit organischen Bestandteilen wie Detritus, Algen und Sandlückenfauna auf. Die organischen Bestandteile werden verdaut und das unverdauliche mineralische Sediment wieder ausgeschieden. Man könnte diese Seewalzen als "Meeresstaubsauger" oder Sedimentsortierer bezeichnen.

Die planktonfressenden Seewalzen haben einen stark vergrößerten Tentakelkranz, mit dem sie Plankton aus dem Wasser fangen.

Die Seewalzen sind getrennt geschlechtlich und geben ihre Geschlechtsprodukte direkt ins Meerwasser ab. Innerhalb einer Bucht läuft dies meist synchron ab. Sie richten sich dazu mit dem Vorderende senkrecht auf und entlassen an der Spitze eine weißlich (Spermien) bis gelbliche (Eizellen) Flüssigkeit. Ihre bilateral-symmetrischen Larven leben planktonisch und werden als Auricularia bezeichnet.

Foto: © Michael Plewka/plingfactory.de

 

   Die Eichelwürmer - Enteropneusta
 


Die Eichelwürmer (Enteropneusta) bilden gemeinsam mit den Flügelkiemern (Pterobranchia) die Kiemenlochtiere (Hemichordata) innerhalb der Neumünder (Deuterostomia). Beide Gruppen zeichnen sich durch eine funktionelle Dreigliedrigkeit aus, die sich auch auf den Körperhohlraum, das Coelom, ausdehnt. Ein weiteres gemeinsames Merkmal der beiden ansonsten sehr unterschiedlichen Gruppen ist die Ausbildung eines Skelettstabs, der häufig als Vorstufe der Chorda bei den Chordaten angesehen wird. Ob es sich dabei wirklich um eine homologe Struktur handelt, ist allerdings zweifelhaft.

Bislang sind etwa 70 Arten der Eichelwürmer bekannt, die eine Körperlänge von wenigen Zentimetern bis hin zu Arten mit über 2 Metern erreichen können. Die längste Art ist der an der brasilianischen Küste vorkommende Eichelwurm Balanoglossus gigas mit einer Körperlänge bis zu 2,50 Metern. Eichelwürmer kommen weltweit an den Küsten und in den Meeren vor. So ist die etwa 3 cm lange Saccoglossus pygmaeus auch vor der Küste von Helgoland zu finden.

Die Eichelwürmer selbst zeichnen sich durch einen wurmförmigen Körper aus. Dieser besteht aus einem langgestreckten Hinterleib oder Rumpf (Metasoma), einer Kragenregion (Mesosoma) und einem eichelförmigen Vorderteil (Prosoma), das als muskulöser Bohrer im Boden dient und ihnen zu ihrem deutschen Namen verholfen hat. Hinter dem Kragen befinden sich Kiemenporen, ein äußeres Zeichen für den bei ihnen entwickelten Kiemendarm.

Die Mundöffnung der Eichelwürmer liegt im oberen Bereich des meist orangefarbenen Kragens und wird von der Eichel überragt. Diese besteht neben der äußeren Muskulatur und dem vorderen Coelomraum (Protocoel), auch aus einem herzähnlichen Blutraum. Stabilisiert wird die Eichel durch einen Skelettstab, der entsprechend als Eichelskelett bezeichnet wird. Der Kragen enthält den mittleren Coelomraum (Mesocoel), während im Rumpf neben dem letzten Abschnitt des Coelom (Metacoel) vor allem der Darm und die Geschlechtsorgane liegen. Der Darm endet am Hinterende des Wurmes, wobei der After als Atmungsorgan ausgebildet ist (Enteropneusta = "Darmatmer")

Fast alle Arten der Eichelwürmer graben Gänge in den Meeresboden und bewegen sich in diesem durch wellenförmige Muskelkontraktionen vorwärts. Unterstützt wird diese Bewegung durch die Hautoberfläche, die mit zahlreichen Cilien besetzt ist. Die Gänge sind U-förmig angelegt und haben am Hinterende des Tieres einen Ausgang für die Exkremente, die besonders im Watt neben den Kothaufen des Wattwurmes Arenicola marina sehr typische Strukturen darstellen. Am Vorderende wird ein Nahrungstrichter gebildet, die Tiere ernähren sich von organischen Partikeln, die im Schlamm enthalten sind. Dabei werden die Wohnbauten ständig umgebaut, um neue Nahrungsräume zu nutzen.

Eichelwürmer sind getrenntgeschlechtlich, wobei die Männchen und Weibchen bereits äußerlich an der Farbe der Geschlechtsorgane erkennbar sind. Diese liegen bei vielen Arten in speziell ausgebildeten Genitalflügeln am Rumpf der Tiere. Die Befruchtung geschieht außerhalb des Körpers. Dazu geben die Weibchen der im Gezeitenbereich lebenden Tiere kurz nach dem Ebbetiefstand einen Schleimstrom ab, der die Eier enthält, etwa 20 Minuten später geben die Männchen ihre Spermien auf die gleiche Weise hinzu.

Aus den Eiern schlüpfen typische Larven, die als Tornarien bezeichnet werden. Diese sind tonnen- bis eiförmig und müssen bis zum erwachsenen Tier eine umfangreiche Metamorphose durchlaufen, die der der Stachelhäuter ähnelt.

Innerhalb der Eichelwürmer werden aktuell 4 Familien unterschieden, wobei vor allem die Struktur und der Bau der Eichel (Eichelskelett, Eicheldarm) sowie einige weitere Charakteristika, wie z.B. das Vorhandensein von Leberblindsäcken und Synaptikeln, eine Rolle spielen. Eine phylogenetische Systematik liegt nicht vor.


Foto: © Chris B. Cameron/webdepot.umontreal.ca

 

30.06.2007
   Eutrophierung am Kaspischen Meer
 


Eutrophierungserscheinungen sind im nördlichen Bereich des Kaspischen Meeres östlich der Wolgamündung zu sehen. Es handelt sich dabei um eine starke Algenblüte durch hohe Düngerzufuhr. Die Satellitenaufnahme ist aus dem Jahre 2003.

Die Eutrophierung eines Sees entsteht durch ein Überangebot an Nährstoffen. Die Landwirtschaft ist einer der Hauptverursacher der Eutrophierung vieler Gewässer.

Deshalb kann sich der See nicht mehr selbstreinigen.

Oligotrophe und eutrophe Seen befinden sich im Gleichgewicht, aber auf unterschiedlichem Niveau des Biomasse-Umsatzes:

Schwankungen der Umweltbedingungen können bis zu einer gewissen Grenze der Belastung ausgeglichen werden („Selbstreinigungskraft“ der Gewässer). Ist die Störung des Gleichgewichtes so groß, dass sie nicht mehr rückgängig gemacht werden kann, geht der See in einen anderen Zustand über, wobei die Hypertrophierung der stabilste Zustand ist, da ein umgekipptes Gewässer ohne Einfluss von außen nicht mehr in einen oligo- oder eutrophen Zustand zurückkehren kann.

Kurz nach der Frühjahrs-Vollzirkulation ist die Wachstumsrate von Algen auf Grund der steigenden Temperaturen, besseren Lichtverhältnissen und ausreichender Versorgung mit Mineralsalzen aus dem Hypolimnion sehr hoch, was im Epilimnion zur Wassereintrübung (Algenblüte) führt. Dadurch ist in den unteren Schichten des Epilimnions nicht mehr genügend Licht vorhanden, es kommt dort zum Absterben der Algen.

Eine Zunahme von Algen bedeutet zunächst eine Sauerstoff- und Nahrungsanreicherung für das Gewässer. Dadurch finden Konsumenten wie Herbivoren und Carnivoren optimale Wachstumsbedingungen vor. Das Phytoplankton (Algen) vermehrt sich explosionsartig, wodurch das Zooplankton ein erhöhtes Nahrungsangebot vorfindet. Da das Zooplankton aber auch Sauerstoff verbraucht, geht der Sauerstoffgehalt des Wassers kurzerhand stark zurück.

Das schnelle Sterben der Organismen, das zum Teil durch die Sauerstoffverknappung begünstigt wird, bewirkt ein Absinken der toten Biomasse als Detritus auf den Grund des Sees (Hypolimnion). Der Detritus wird bakteriell abgebaut, was zuerst noch auf aerobe Weise, also unter Sauerstoffverbrauch geschieht. Das führt schließlich zu einer völligen Sauerstoffarmut, sodass die Biomasse nur noch von anaeroben Destruenten abgebaut werden kann. Hierbei entstehen Ammonium, Methan und Schwefelwasserstoff, welche Zellgifte darstellen. Bei Vollzirkulation können diese Giftstoffe auch in die obere Wasserschicht gelangen. Da der anaerobe Abbau wesentlich langsamer abläuft als der aerobe, häuft sich am Boden Faulschlamm an. Die Sauerstoffarmut im Hypolimnion verursacht außerdem eine Reduktion von Fe3+ zu Fe2+. Vorher an Fe3+ gebundenes Phosphat (PO43-) wird dadurch frei und trägt als Nährstoff zusätzlich zur Eutrophierung bei.


Foto: © Jeff Schmaltz/visibleearth.nasa.gov

 

   Die Augen der Katzen
 


Die großen Augen von Katzen sind frontal ausgerichtet, wodurch räumliches Sehen und exaktes Einschätzen von Entfernungen möglich sind. Die Katze nimmt besonders gut rasche Bewegungen wahr und sieht bei Dunkelheit um etwa 50% besser als der Mensch. Dies wird durch die hohe Dichte an Stäbchen auf der Netzhaut möglich. Das Stäbchen-/Zapfenverhältnis der Netzhautrezeptoren liegt bei etwa 63:1 (beim Menschen 20:1), variiert jedoch sehr stark zwischen Zentrum der Netzhaut (10:1) und Peripherie (200:1). Ein weiterer Grund ist das Tapetum lucidum, eine direkt hinter der Netzhaut liegende Zellschicht, die das durch Stäbchen und Zapfen nicht absorbierte Licht nochmals auf die Sehzellen reflektiert. Diese Schicht ist auch der Grund, warum Katzenaugen, im Dunkeln zu leuchten scheinen, wenn man sie anleuchtet. Katzen sehen daher auch bei Dämmerung und in der Nacht noch sehr gut. Da die Katze ihre Augen nur wenig nach links oder rechts bewegen kann, muss sie, um in eine andere Richtung sehen zu können, ihren Kopf bewegen. Durch die nach vorne gerichteten Augen ergibt sich eine starke Überschneidung der Sehachsen, was ein gutes räumliches Sehvermögen bedeutet. Der Sichtwinkel der Katze beträgt 200-220°. Die schlitzförmigen Pupillen werden bei zunehmender Dunkelheit kreisrund.

Das Auge der Katze hat wie das des Hundes 2 unterschiedliche Zapfentypen (Dichromat), die für Gelb bzw. Blau empfindlich sind. Dadurch wird nur ein Teil des menschlichen Farbspektrums abgedeckt: Rot ist eine Farbe, die sowohl Hund wie auch Katze nicht sehen können (siehe auch: Das Auge des Hundes), Rot wird vermutlich als gelblich gesehen; das Auge ist für den Blaubereich am empfindlichsten.

Katzen sehen kleine Details nicht genau und können Farben weniger gut unterscheiden als der Mensch, da die Anzahl farbempfindlicher Zapfen viel geringer ist. Dennoch können Katzen ihre Umgebung in Blau- und Grünschattierungen in verschiedenen Intensitäten und Kombinationen wahrnehmen.

Die bevorzugte Farbe der Katzen ist Blau. Dies wurde bei über 2.000 Versuchen des Instituts für Zoologie der Universität Mainz festgestellt. Unter verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen hatten die Katzen die Wahl zwischen Gelb und Blau, um an ihr Futter zu kommen. 95 Prozent entschieden sich für die Farbe Blau.

Bei der Geburt haben alle Katzen blaue Augen. Ihre spätere Farbe entwickelt sich im Laufe der ersten drei Monate.


Foto: © katia./flickr.com

 

   Getüpfelte Zellen
 


Tüpfel sind Aussparungen in den Zellwänden pflanzlicher Vielzeller. Sie erlauben Verbindungen zwischen einzelnen Zellen, die verschiedene Aufgaben haben können, wie zum Beispiel den Wassertransport bei Tracheiden, Nährstoffaustausch oder Kommunikation zwischen Zellen.

An einem Tüpfel findet man keine Sekundärwand. Die Schließhaut eines Tüpfels besteht aus Mittellamelle und der von beiden Seiten aufliegenden Primärwand. Die Schließhaut ist im Bereich der Tüpfel durch Plasmodesmen durchsetzt.

Bei Pinaceae besteht ein Tüpfel sogar nur noch aus cellulosen Mikrofibrillen. Das nicht-celluläre Material der Mittellamelle und der Primärwand wurde aufgelöst.

Man unterscheidet zwischen einfachen Tüpfeln und Hoftüpfeln:

Einfache Tüpfel haben auf beiden Seiten eine Öffnung (Porus) mit einem verbindenden Kanal (Tüpfelkanal). In der Mitte des Kanals befindet sich die Schließhaut (Tüpfelmembran).

Hoftüpfel folgen dem gleichen Aufbau wie einfache Tüpfel, haben aber eine Vergrößerung des Innenraumes im Bereich der Schließhaut, der nur am Porus wieder verengt ist. Bei den Nadelhölzern aus der Familie der Pinaceae ist die Mitte der Schließhaut verdickt (Torus) und damit für Flüssigkeiten undurchlässig. Der Austausch zwischen den Zellen findet damit nur an den äußeren, nicht verdickten Teilen der Schließhaut (Margo) statt. Der Torus ist mit seiner Größe in der Lage den Porus zu verschließen. Da die Schließhaut dehnbar ist, kann bei einem entstehenden Druckgefälle zwischen den verbundenen Zellen die Schließhaut gegen den Porus gesaugt werden und damit den Tüpfel verschließen.

Generell hat jede der beiden verbundenen Zellen seinen eigenen Tüpfel, die sich dann zu einem Tüpfelpaar ergänzen. Damit entstehen Tüpfelkombinationen wie beispielsweise einseitig behöfte Tüpfel.


Foto: © Kristian Peters/wikipedia.de

 

23.06.2007
   Verhaltensbeobachtungen zum gegenseitigen Besaugen von Fleckviehkälbern
 


Bei Kälbern tritt gegenseitiges Besaugen auf. Dieses stellt nicht nur ein ästhetisches Problem dar, es
kann vielmehr zu schweren gesundheitlichen Schäden wie Nabelentzündung und Bezoarkolik bzw.
-ileus führen.
In der vorliegenden Arbeit wurde bei in Gruppen an einem Tränkeautomaten gehaltenen Kälbern
versucht, das gegenseitige Besaugen zu beeinflussen. Es wurden die Auswirkungen von Veränderungen
an der Milchtränke oder der Tränketechnik auf das gegenseitige Besaugen von Kälbern
beobachtet.
Vor den Hauptversuchen wurden mehrere Vorversuche durchgeführt, die zur Klärung der Versuchsdurchführung
und Wahl der Methode dienten.
In den Hauptversuchen wurden insgesamt 98 Kälber der Rasse deutsches Höhenfleckvieh in 16
Gruppen (5 Kontrollgruppen und 11 Versuchsgruppen) beobachtet.
Die Haltung der Kälber erfolgte in einem Außenklimastall, dem Nürtinger Freiluftstall, mit eingestreuten
Liegeboxen. Ab dem ersten Tag stand den Kälbern Heu ad libitum und eine Kraftfuttermischung
zur Verfügung. Die Milchtränke erfolgte über einen Tränkeautomaten, die Tränke wurde
mit 120 Gramm Milchaustauscher angemischt.
Die Beobachtung der Tiere erfolgte mit 4 Videokameras. Die Auswertung erfolgte über 24 Stunden
über den gesamten Versuchszeitraum, 8 bzw. 9 Wochen Tränkephase und 10 Tage nach dem Absetzen.
Für die Nachtaufnahmen war eine Dämmerbeleuchtung installiert.
Die Auswertung erfolgte mit der Ereignis-Teil-Methode. Zur statistischen Auswertung wurde der
Mann-Whitney-U-Test verwendet.
Folgende Versuche wurden durchgeführt:
- Zudosierung von Glucose, 1 Versuchsgruppe
- Zudosierung von Laktose, 1 Versuchsgruppe
- Veränderung der Tränkezuteilung über eine Saugdruckverringerung, 2 Versuchsgruppen
- Veränderung der Tränkezuteilung durch eine Saugzeitverlängerung, 2 Versuchsgruppen
- Veränderung der Tränkezuteilung durch eine modifizierte Saugzeitverlängerung, 2 Versuchsgruppen
- Veränderung der Saugstelle durch eine Euterattrappe, 2 Versuchsgruppen
- Veränderung der Wassertränke durch eine Koppertränke, 1 Versuchsgruppe
Gleichzeitig wurden die Daten der Tränkeautomaten über die Häufigkeit und die Dauer der Besuche
der Kälber aufgezeichnet.
Die Zudosierung von 2 Gramm Glucose zur Milchtränke verringerte sowohl die Häufigkeit als auch die Dauer des Besaugens.
Die Kälber der Versuchgruppe besaugten durchschnittlich 0,93 mal und mit einer Dauer von 2,72 Minuten pro Tag, die der Kontrollgruppe besaugten 2,92 mal und mit einer Dauer von 9,49 Minuten pro Tag.
Damit saugten die Kälber der Kontrollgruppe mehr als dreimal so häufig und viermal so lange wie
die der Versuchsgruppe, beide Unterschiede sind signifikant.
Nach Absetzen der Tränke ist der Unterschied nicht mehr erkennbar, da nur 2 Kälber der Versuchgruppe und 3 Kälber der Kontrollgruppe in dieser Phase beobachtet wurden.
In beiden Gruppen wurde das Besaugen in etwa zu 15 % im Zusammenhang mit der Tränkeaufnahme
gezeigt. Der Zeitanteil lag bei der Kontrollgruppe mit 27,4 % höher als der Versuchsgruppe mit 15,7 %.
Die Zudosierung von 2 Gramm Laktose zur Milchtränke führte sowohl zu häufigerem als auch zu längerem Besaugen.
Zusammenfassung 124
Die Kälber der Versuchgruppe besaugten durchschnittlich 5,77 mal und mit einer Dauer von 20,26 Minuten pro Tag, die der Kontrollgruppe besaugten 1,69 mal und mit einer Dauer von 4,39 Minuten
pro Tag. Damit saugten die Kälber der Kontrollgruppe nur ein Drittel so häufig und nur ein Fünftel so lange wie die der Versuchsgruppe, beide Unterschiede sind signifikant.
Nach Absetzen der Tränke bleiben die Unterschiede signifikant, obwohl die Tiere der Versuchsgruppe
tendenziell weniger und kürzer besaugten.
In der Versuchsgruppe wurde besonders häufig an den hinteren Körperpartien besaugt.
Sowohl in der Versuchsgruppe als auch in der Kontrollgruppe wurden annähernd 30 % des Besaugens und 10 % der Besaugdauer in Zusammenhang mit der Tränkeaufnahme ausgeführt. Auch hier
konzentrierte sich das Besaugen der Versuchsgruppe auf die hintere Körperpartie.
Die Kälber der Versuchsgruppe duldeten mit 2,43 Aktionen signifikant häufiger im Tränkestand als
die der Kontrollgruppe (0,51 Aktionen).
Durch die Veränderung der Tränkezuteilung mit der Saugdruckverringerung konnte keine eindeutige
Verringerung des gegenseitigen Besaugens erreicht werden.
Während der ersten Versuchsfolge wurde in der Kontrollgruppe 1 (2,92 Aktionen) häufiger als in
der Versuchsgruppe 1 (1,52 Aktionen) besaugt, in der zweiten Versuchsfolge besaugten die Kälber
der Versuchsgruppe 2 häufiger als die der Kontrollgruppe 2 (4,13 vs. 1,69 Aktionen). Die Besaugdauer war ebenfalls in der ersten Versuchsfolge in der Kontrollgruppe 1 (9,49 min) länger als in der
Versuchsgruppe 1 (5,45 min), in der zweiten Versuchsfolge besaugten die Tiere die Versuchsgruppe 2 länger als die der Kontrollgruppe 2 (9,45 vs. 4,39 min). Nur die Werte der zweiten Versuchfolge
waren signifikant.
Auch in den anderen erfassten Merkmalen wurden divergierende Werte erfasst.
Durch die Veränderung der Tränkezuteilung mit der Saugzeitverlängerung konnte keine eindeutige
Verringerung des gegenseitigen Besaugens erreicht werden.
Während der ersten Versuchsfolge wurde in der Kontrollgruppe 1 häufiger als in der Versuchsgruppe 1 (2,92 vs. 1,08 Aktionen) besaugt, in der zweiten Versuchsfolge besaugten die Tiere der Versuchsgruppe 2 häufiger als die der Kontrollgruppe 2 (3,9 vs. 1,69 Aktionen). Die Besaugdauer war
in der ersten Versuchsfolge in der Kontrollgruppe 1 länger als in der Versuchsgruppe 1 (9,49 vs.
2,08 min), in der zweiten Versuchsfolge besaugte die Tiere der Versuchsgruppe 2 länger als die der
Kontrollgruppe (11,82 vs. 4,39 min).
Die erfassten Werte der ersten Versuchgruppe waren zum Teil signifikant niedriger als die der
Kontrollgruppe 1, die der zweiten Versuchgruppe signifikant höher als die der Kontrollgruppe 2.
Durch die Modifizierung der Saugzeitverlängerung wurde in beiden Versuchsgruppen eine tendenzielle
Reduzierung des gegenseitigen Besaugens erreicht.
Die Tiere beider Versuchsgruppen (4,85 und 2,59 Aktionen) besaugten weniger häufig als die der
Kontrollgruppen (5,85 und 3,06 Aktionen). Die Dauer der Besaugaktionen war in den Versuchsgruppen (8,48 und 3,73 Minuten) ebenfalls kürzer als die in den Kontrollgruppen (9,24 und 5,94 Minuten).
Die Tiere der ersten Versuchgruppe besaugten deutlich häufiger (39,7 %) und länger (49,2 %) im
Zusammenhang mit der Milchtränke als die der Kontrolle (19 % und 20 %).
Die Tiere der zweiten Versuchgruppe besaugten dagegen weniger häufig (10,7 %) und mit einem
ähnlichen Zeitanteil (13,7 %) als die der Kontrollgruppe 5 (30,1 % und 18,3 %).
Die Veränderung der Saugstelle durch eine Euterattrappe verringerte das gegenseitige Besaugen.
Die erfassten Unterschiede waren nur im zweiten Versuch signifikant.
Die Tiere der beiden Versuchgruppen „Euterattrappe“ besaugten weniger häufig (3,52 und 1,46 Aktionen) als die der Kontrollgruppen (7,1 und 5,85 Aktionen). Die Besaugdauer der Tiere des
Versuchgruppen war kürzer (9,52 und 1,95 min) als die der Kontrollgruppen (23,51 und 9,24 min).

Beide Versuchgruppen zeigten weniger Besaugaktionen im Zusammenhang mit der Milchtränke (30 % und 6,4 %) als die der Kontrollgruppen (67 % und 19 %). Die Besaugdauer im Zusammenhang
mit der Milchtränke war bei den Tieren der Versuchsgruppen ebenfalls niedriger (32,8 % und
6,2 %) als bei denen der Kontrollgruppen (68,3 % und 20 %).
Die Veränderung der Wassertränke durch eine Koppertränke verringerte das gegenseitige Besaugen tendenziell. Da die Veränderung der Wassertränke zu einer ungenügenden Wasseraufnahme führte,
wurde der Versuch nicht wiederholt.
Die Kälber der Versuchgruppe besaugten weniger häufig (4,06 vs. 7,1 Aktionen) und weniger lange
(23,51 vs. 9,48 min) als die der Kontrollgruppe.
Die Versuchgruppe zeigte etwa halb so viel Besaugaktionen (35 % vs. 67 %) und kürzere Besaugdauern (41 % vs. 68,3 %) im Zusammenhang mit der Milchtränke als die Kontrollgruppe.
Der Vergleich der Kontrollgruppe (siehe Anhang) zeigte auf, dass die erfassten Werte der einzelnen Gruppen sich in einigen Merkmalen deutlich unterschieden. Die Einflüsse durch äußere Faktoren scheinen dafür auszureichen. Deshalb ist es unabdingbar, dass parallel zu einer Versuchgruppe
immer eine Kontrollgruppe beobachtet wird.
Alle Kälber, sowohl die der Versuchs- als auch die der Kontrollgruppen zeigten große individuelle Unterschiede im Auftreten des gegenseitigen Besaugens. Eine Ausnahme bildeten die Kälber der
Versuchsgruppen „Euterattrappe 1 und 2“, hier wurden nur geringe individuelle Unterschiede aufgezeichnet.
Die Präferenz der besaugten Körperpartien variierte unter den Gruppen deutlich und konnte nicht ursächlich der Versuchanstellung zugeordnet werden.


Foto: © Jugendfarm Lübars/members.surfeu.de/home/rhini/

 
Quelle: http://sundoc.bibliothek.uni-halle.de/diss-online/05/06H044/of_index.htm
 

16.06.2007
   Potenzial von Stammzellen
 

Stammzellen sind eines der faszinierendsten Gebiete der modernen Biologie. Es sind beeindruckende Eigenschaften, die diese Zellen aufweisen. Die Hoffnung besteht, dass mit Stammzellen dereinst Krankheiten wie Alzheimer, schweres chronisches Herz- oder Leberleiden und viele andere mehr behandelt werden können. Aber wie so viele andere rasch expandierende Forschungsgebiete, wirft auch die Forschung mit Stammzellen stets neue Fragen auf - Fragen nicht nur wissenschaftlicher, sondern auch juristischer, politischer, wirtschaftlicher und ethischer Natur.

Stammzellen unterscheiden sich von anderen Zellen in unserem Körper, vor allem durch drei Besonderheiten:

1. Sie können sich über einen längeren Zeitraum teilen. Andere Zellen in unserem Körper haben nur eine begrenzte Lebensdauer. Hautzellen zum Beispiel werden im Durchschnitt nur zwei Wochen alt, sterben dann ab und werden durch neue ersetzt.
2. Stammzellen sind nicht spezialisiert, das heisst, sie sind nicht bereits für eine bestimmte Aufgabe im Körper vorgesehen wie dies zum Beispiel bei Herzmuskelzellen der Fall ist.
3. Stammzellen können durch Teilung spezialisierte Zellen herstellen.


Wissenschafter unterscheiden zwei Sorten von Stammzellen: embryonale und adulte Stammzellen. Embryonale Stammzellen (ES-Zellen) entstammen, wie der Name sagt, von Embryonen. Wir alle sind aus einer solchen Stammzelle entstanden, aus der befruchteten Eizelle. Durch Teilung entsteht aus dieser Zelle ein erwachsener Mensch. Bis zu einem Stadium von acht Zellen besitzt jede dieser Zellen die Fähigkeit, zu einem ganzen Menschen zu wachsen. Zellen in einem späteren Stadium verlieren diese Fähigkeit. Diese frühen Zellen werden daher totipotent genannt, vom lateinischen «zu allem fähig».

Am fünften und sechsten Tag nach der Befruchtung befindet sich der Embryo im so genannten Blastozystenstadium. Die Blastozyste hat dann die Form einer Hohlkugel und besteht aus etwa 200 Zellen. Im Inneren der Kugel befinden sich ungefähr dreissig Zellen, aus denen später alle über 200 Zelltypen des menschlichen Körpers entstehen können, aber nicht mehr ein kompletter Organismus. Dieser kleine Zellhaufen im Innern ist die Quelle der ES-Zellen. Man bezeichnet diese Zellen als pluripotent - «zu vielem fähig».

Möchte man solche ES-Zellen gewinnen, so wird der Embryo zerstört und die Zellen entnommen. Die Zellen können dann im Labor gezüchtet werden. Allerdings eine schwierige Aufgabe: Es dauerte 20 Jahre, bis die Forscher den Trick raus hatten, wie menschliche ES-Zellen im Labor wachsen können, denn die Stammzellen benötigen dazu die richtige Umgebung und die richtigen Nährstoffe. Ist in der Kulturschale nicht alles perfekt, beginnen sich die Stammzellen unkontrolliert zu differenzieren, das heisst, sie verlieren ihre Pluripotenz und werden zu spezialisierten Zellen, zum Beispiel zu Leberzellen. James Thompson von der University of Wisconsin war der erste, der menschliche ES-Zellen isolieren und kultivieren konnte.

Heute kennen die Forscher den Mix an Substanzen, welche für das Überleben von menschlichen ES-Zellen nötig sind. Wissenschaftler können die Stammzellen in ihrem undifferenzierten Stadium kultivieren, sie zudem aber auch zur Differenzierung in die embryonalen Grundgewebe Ento-, Meso- und Ektoderm anregen.

Das Ziel der Forscher ist es, den Prozess der Differenzierung nicht unkontrolliert, sondern kontrolliert durchzuführen. Sie möchten die ES-Zellen in Kulturschale dazu bewegen, dass aus ihnen ein neues Organ entsteht, zum Beispiel ein neues Herz. Wenn ES-Zellen mit bestimmten Wachstumsfaktoren stimuliert werden, können sie sich in die verschiedenen Zelltypen differenzieren: Hautzellen, Hirnzellen (Neuronen und Gliazellen), Knorpelgewebe (Chondrozyten), Osteoblasten (Knochen bildende Zellen), Hepatozyten (Leberzellen), Muskelzellen, Zellen der Skelettmuskulatur und Herzmuskelzellen (Myozyten).

Bereits im Jahr 2007 sollen menschliche embryonale Stammzellen an Menschen getestet werden. In den Vereinigten Staaten hat das Biotech-Unternehmen Geron erste Versuche für Patienten mit Rückenmarksverletzungen angekündigt. Die Geron-Forscher werden menschliche embryonale Stammzellen in Nervenzellen differenzieren und diese dann querschnittgelähmten Patienten einpflanzen. Die Stammzellen sollen dafür sorgen, dass die zerstörten Nervenzellen ihre schützende Myelinhülle wieder erhalten, ohne die sie keine Reize weiterleiten können. Im Tierversuch hat diese Technik bereits funktioniert. Allerdings gibt es noch viele offene Fragen, denn aus embryonalen Stammzellen können auch Tumore entstehen. In der Schweiz wird es in den nächsten Jahren keine solche Versuche geben.

Umstrittene Forschung

Die Forschung mit embryonalen Stammzellen ist ethisch sehr umstritten, denn für die Gewinnung von ES-Zellen müssen Embryonen zerstört werden. Woher stammen diese Embryonen? Forscher in der Schweiz arbeiten mit so genannten überzähligen Embryonen: Ein Embryo wird dann überzählig, wenn er durch künstliche Befruchtung (In vitro-Fertilisation) erzeugt wird, dann aber der Frau nicht eingepflanzt wird. Er besteht zu diesem Zeitpunkt aus wenigen Zellen und ist fast so klein wie das Pünktchen auf diesem i. Seit der Annahme des Stammzellenforschungsgesetzes im Jahre 2004 können solche Embryonen für die Forschung verwendet werden, falls das Paar dies möchte. Die Forscher haben aber nicht freie Hand im Umgang mit den Embryonen, es gibt klare Regeln einzuhalten. Ein entsprechendes Forschungsprojekt muss vom Bundesamt für Gesundheit bewilligt werden, und die zuständige Ethikkommission muss ebenfalls ihr Einverständnis geben. Verkaufen dürfen sie ihn aber nicht: Per Gesetz darf mit menschlichem Keimgut und mit Erzeugnissen aus Embryonen nicht gehandelt werden.

-Darf man Embryonen töten, um damit zu forschen, wenn das Paar damit einverstanden ist?
-Welche Rechte hat ein überzähliger Embryo? Hat er die gleichen Rechte wie ein geborenes Kind?
-Wann beginnt das Leben? Mit der Befruchtung? Mit der Einnistung in die Gebärmutter? Mit dem Entstehen des Schmerzempfindens? Mit dem Beginn der Hirnentwicklung? Mit der Geburt?

Über diese und ähnliche Fragen wurde im Jahre 2004 im Rahmen des Stammzellenforschungsgesetzes abgestimmt. 66 Prozent der Schweizer Bevölkerung stimmten für eine streng geregelte Stammzellenforschung.


Foto: © Nissim Benvenisty/wikipedia.de


 
Quelle: http://www.interpharma.ch/
 

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