Research

Funding: BMBF (Zoonosenplattform), 94.000 EUR

Project Details:
Viele Krankheitserreger infizieren die Atemwege oder nutzen den Respirationstrakt für eine Initialinfektion, um sich dann auf andere Gewebe und Organe auszubreiten. Dies gilt auch für Zoonoseerreger. Sofern die Erreger ihren natürlichen Wirt nicht in einer Nutztierspezies wie Rind oder Schwein haben, ist es sehr schwierig, das Infektionsverhalten im Ursprungswirt zu analysieren. Gerade von Wildtierspezies gibt es keine oder nur wenige Zelllinien als Modelle für Infektionsstudien. Zudem entsprechen Zelllinien nicht den differenzierten Epithelzellen, auf die die Erreger im Atemtrakt treffen. Für Atemwegszellen vom Menschen oder von häufigen Nutztieren wurden primäre Kultursysteme für differenzierte respiratorische Epithelzellen beschrieben. Dazu gehören Air-liquid-interface-Kulturen und Lungenpräzisions-schnitte (PCLS). Beide sind geeignet, um sie auf Tierarten anzuwenden, die weniger leicht zugänglich sind für die Gewinnung von Gewebe zu Untersuchungszwecken.
In dem Projekt PHOCA-PCLS geht es darum, PCLS von Seehunden als Modellspezies für Wildtiere zu erzeugen. Ziel ist es, ein ex-vivo-Kultursystem für die Zoonosenforschung zu etablieren, mit dem auch weniger zugängliche Tierspezies wie Seehunde für Infektions-studien mit Atemwegszellen zugänglich werden. Mit den Projektergebnissen soll die Basis dafür gelegt werden, zukünftig auch andere für die Zoonosenforschung wichtige Wildtierspezies für die Forschung zugänglicher werden. Dabei ist das Anwendungspotenzial nicht auf die Grundlagenforschung beschränkt. Interessant sind PCLS auch für die Isolierung neuer Viren, für antivirale und antimikrobielle Studien sowie für Untersuchungen im Zusammenhang mit Ersatz- und Ergänzungsmethoden zu Tierversuchen.

Results:

Ziel des Projektes war es, eine Untersuchungsmethode, die bereits für die Beurteilung der Lunge bei verschiedenen Haustieren etabliert ist, auch für zoonotische Untersuchungen bei Wildtieren verfügbar zu machen. Hierfür wurde der Seehund ausgewählt, der im Laufe der ersten zwei Jahre seines Lebens unter starken Lungenproblemen leidet. Zudem sind die meisten Veränderungen durch virale, bakterielle oder parasitäre Infektionen in der Lunge zu finden. Die Beprobung des Seehundes erfolgte zudem im Lebensraum der Tiere und benötigte anschließend einen Transport der Proben in das ausgestattete Labor. Mit den Projektergebnissen zeigen die Antragsteller auf, dass PCLS und ALI-Kulturen nach einer Etablierungsphase auch bei Wildtieren eingesetzt werden können.

Die Ergebnisse unseres Pilotprojekts sind interessant für alle Zoonosenforscher, die mit respiratorischen Erregern arbeiten, deren Wirtsreservoir im Wildtierbereich angesiedelt ist. Sie erhalten die Möglichkeit, die entsprechenden Mikroorganismen mit einem ex vivo-Zellkultursystem zu untersuchen. Die etablierten Modelle (PCLS, ALI) stellen eine wertvolle Erweiterung des Methodenspektrums der Zoonosenplattform dar, da viele Zoonoseerreger die Atemwege befallen oder den Respirationstrakt als Eintrittspforte benutzen.

 

Zudem haben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten für Anschlussprojekte ergeben. Wegen des breiten Anwendungsspektrums bietet es auch günstige Gelegenheiten für Zusammenarbeit zwischen Forschern verschiedener Richtungen und hier vornehmlich für Zoonosenforscher. Deshalb war die Zoonosenplattform das ideale Forum für die Durchführung dieses Projekts und für die Bekanntmachung der Ergebnisse im Rahmen des nationalen Zoonosen-Symposiums 2018 in Berlin.

Funding: FWG-WTD 71, Eckernförde, 137.482 EUR

Project Details:
In einer Vorstudie des Projekts wurden Walarten identifiziert, die sensitiv auf Unterwasserlärm reagieren. Besonders zu betrachtende Arten sind die sogenannten ?deep-divers?, wie Schnabelwale (Familie Ziphidae), Grindwale (Globicephala melas) und Pottwale (Physeter macrocephalus). Im weiteren Arbeitsschritt wurde überprüft für welche Arten eine ausreichende Datengrundlage für eine Habitatmodellierung im Nordostatlantik besteht. Im Zuge einer Literaturrecherche wurden bereits existierende Habitatmodelle ausgewählter Arten auf ihre Aussagekraft für das Zielgebiet (Nordostatlantik) evaluiert. Für Arten, für die eine Verbesserung existierender Habitatmodelle möglich erscheint, wurden aussagekräftige Sichtungsdatensätze zusammengestellt, die als Grundlage für die Modellierung genutzt werden können. Die Zustimmung ausgewählter Forschungsinstitute konnte bereits eingeholt werden, um weitere aussagekräftige Sichtungsdatensätze im Untersuchungsgebiet des Nordostatlantiks mit einzubeziehen. In den letzten Jahrzehnten wurden mehrere großräumige multinationale Surveys durchgeführt, deren Ziel es war die Verteilung und Abundanz von Cetaceen in den offshore und Schelfgewässern des Nordostatlantiks zu bestimmen.
Als Basis für die Habitatmodellierung werden für die Verbreitung der Arten relevante Umweltparameter in einer homogenen räumlichen Auflösung zusammengestellt. Anschließend werden Habitatmodelle (z.B. GAMs) basierend auf den zusammengestellten Sichtungs- und Umweltdaten erstellt.

Results:

Erkenntnisse aus der Vorstudie lassen eine voraussichtlichen Verlängerung des Projektes bis November 2018 zu, um die eigentliche Habitatmodellierung durchzuführen.

Funding: Wildlife Disease Association Small Grants Committee, 2.781 EUR

Project Details:
Wild animal welfare, their diseases and zoonotic potential have become an increasingly important issue among wildlife populations, health investigators and authorities of the German coastal environment. Through the German stranding network and in the framework of its national wildlife population monitoring projects, the ITAW has compiled a large overview of the sanitary status of the free ranging seal and porpoise populations in German waters over the last twenty years.
A further step would be to use this knowledge for the development of outreach programs and materials to educate target groups, such as the general public, tourists, schools, as well as wildlife workers, biologists and veterinarians who may get in contact with but have varying knowledge of wildlife welfare and diseases. The interaction between wildlife and humans is steadily increasing and the dangers of potential disease transmission are mostly underestimated by the general public. Instead of creating an alarming view on marine mammal diseases and zoonoses, the project aims to disseminate valuable information on diseases harboured by local marine mammals, their transmission and the potential dynamics between wildlife, domestic pets and humans. The project aims to further animal welfare by increasing the understanding among humans of potential dangers of wildlife interactions and by making people aware that giving animals their space is often the best solution.

Results:

In order to inform and increase the awareness of marine mammal diseases and especially zoonoses, information material has been created by the ITAW and issued to the stranding network for occupational safety, but also to be able to inform the public at the location, when handling a marine mammal and how the public should react and whom to brief, when encountering these animals. This is especially relevant in case of wounded, ill or stranded marine mammals and concerns people as well as pets. Furthermore, it is important to already educate pupils and teachers to establish a lasting knowledge about a safe and sustainable interaction with marine mammals, which are sentinel species for anthropogenic impacts on the environment.

Funding: DLR / BMBF, 112.411 EUR

Project Details:
Ziel des Projektes ist die Herstellung von Werkzeugen, um die virale Interaktion mit Lektinen im Wirts-Immunsystem auf molekularer Ebene zu untersuchen. Zu diesem Zweck werden C-Typ Lektinrezeptor (CLR)-Bibliotheken aus verschiedenen Spezies (Mensch, Schaf, Stechmücke) generiert und auf ihre Interaktion mit viralen Glykoproteinen getestet. Im Pilotprojekt soll die Virus-Bindung an CLRs aus Stechmücken, Schaf und Mensch am Beispiel des Rifttalfieber-Virus (RVFV) untersucht werden. Der innovative Charakter des Projektes besteht darin, dass die virale Erkennung durch das Wirts-Immunsystem über Speziesgrenzen hinweg betrachtet wird. Die etablierten Lektin-Bibliotheken können als universelle Screening-Plattform für Virus/CLR-Interaktionen genutzt werden.

Results:

https://www.mdpi.com/1999-4915/11/3/303/htm

Funding: Landesjägerschaft Niedersachsen e. V., 23.275 EUR

Project Details:
Um den Forschungsbedarf zu ermitteln, soll die bisher national und international veröffentlichte Literatur zu den Tierarten Bisam, Nutria, Mink, Marderhund und Waschbär den bisherigen Kenntnisstand zusammenfassen und den Wert einer möglichen Folgestudie zum Management von Nutria und Bisam analysieren. Der Fokus liegt auf der Grundlagenforschung zu den Themen: Vorkommen, Verbreitung, Zoonosen, Reproduktion, zwischenartliche Konkurrenz, bereits bestehende Managementstrategien (EU - Länder) und Management der Tierarten weltweit (z. B. USA). Die Analyse der Ergebnisse wird unter Berücksichtigung des tatsächlichen Vorkommens der Tierarten in Niedersachsen anhand von WTE - Daten (Datenquelle: ITAW) erfolgen. In der Folge soll ein Forschungskonzept für die semiaquatischen Tierarten Nutria und Bisam initiiert werden.
Hierzu ist eine Kooperation mit dem DJV sowie dem Wasserverbandstag Niedersachsen e.V. notwendig, wobei die Forschungsarbeit anhand der Datengrundlage des ITAW durchgeführt wird.

Funding: Deutscher Jagdverband e. V., 20.000 EUR

Project Details:
Die Hauskatze (Felis silvestris catus) gehört zu den weltweit verbreitetsten Prädatoren. Schätzungen gehen von einer Gesamtzahl von 600 Millionen Katzen weltweit aus. Allein in Deutschland wird die Zahl der Hauskatzen im Jahr 2016 mit 13,4 Millionen angegeben (© Statista 2018). Hinzu kommt eine geschätzte Anzahl von ein bis zwei Millionen verwilderten Katzen. Diese hohen Zahlen implizieren die Frage, welchen Einfluss die Katze als adventiver Beutegreifer neben neozoen und indigenen Prädatoren auf ihre Umwelt ausübt.
Die Thematik der (verwilderten) Hauskatze in Niedersachsen ist medial regelmäßig präsent. Vor allem in Hinblick auf die negativen Auswirkungen einer zu hohen Katzendichte auf die Singvogelpopulation. Fakt ist jedoch, dass es für Deutschland keine konkreten Zahlen zum Beutetiererwerb der Katze gibt.
In den meisten bisher veröffentlichen Studien zum Beuteerwerb der Hauskatze wurden die Beutetiere, die die Katzen in ihren Haushalt mitbrachten, gezählt. Diese Studien zeigten, dass verschiedene Arten vornehmlich aus der Gruppe der Säuger und Vögel erbeutet werden. Allerdings konnte der Anteil tatsächlich erbeuteter und nicht in den Haushalt verbrachter Beutetiere methodisch bedingt nicht belegt werden.
Neuere Untersuchungen aus Australien und den USA konnten inzwischen nachweisen, dass nur bis zu 25 % der erbeuteten Tiere von den Katzen nach Hause gebracht werden. In diesen Studien wurden Halsbandkameras verwendet, um das Verhaltensrepertoire aus der Perspektive der Katze aufzuzeichnen und genauere Zahlen zu den von Katzen erbeuteten Tieren bestimmen zu können.
In einem Pilotprojekt soll unter anderem mit Hilfe von Halsbandkameras und GPS-Trackern die Machbarkeit einer solchen Studie zum tatsächlichen Beuteerwerb und zur Raum-Zeit Nutzung von Hauskatzen in Deutschland ermittelt werden.

Results:

Die in den Monaten Oktober 2017 bis August 2018 bearbeitete Machbarkeitsstudie zur Raumnutzung und zum Beuteerwerb von Hauskatzen hat Methoden ermittelt, um den tatsächlichen Prädationseinfluss von Hauskatzen in der niedersächsischen Kulturlandschaft einschätzbar zu machen.

Zur Ermittlung der Raumnutzung wurden GPS Tracker verwendet. Der Beuteerwerb der Hauskatzen wurde mittels Halsbandkameras überprüft. Zusätzlich führten die Besitzer der Katzen Protokoll über die Beutefangtätigkeit ihrer Katzen.

An der Pilotstudie, durchgeführt in den Landkreisen Peine und Wolfenbüttel, nahmen insgesamt acht Katzen teil. Sieben wurden mit Halsbandkameras ausgestattet, sechs mit GPS Trackern.

Die Größe der durch die Katzen genutzten Fläche, die innerhalb der GPS Trackertragzeit ermittelt werden konnte, liegt abhängig vom Individuum bei 5,3 bis 26,2 ha. Bei einigen Tieren ist die Nutzung von linearen Strukturen im Feldbereich erkennbar, Randstrukturen und Fahrspuren dienen als Laufwege. Dadurch erhöht sich die Begegnungswahrscheinlichkeit zwischen Katzen und verschiedenen Arten, die diese Strukturen ebenfalls stark frequentieren, wie Rebhuhn, Hase, Fasan, diverse Singvögel und Kleinsäuger. Die Katzen legen im Mittel rund 1200 m pro Tag zurück.

Mit den Halsbandvideokameras konnten insgesamt rund 74 Stunden Videomaterial gesammelt werden. Trotz einer geringen Aufnahmekapazität der Geräte von nur etwa 2-2,5 Stunden sind insgesamt elf Prädationsereignisse aufgezeichnet worden. Bei allen gefangenen Tieren handelt es sich um Kleinsäuger. Die einzelnen Exemplare konnten den Wühlmäusen der Gattung Microtus spec. oder den Langschwanzmäusen der Gattungen Apodemus spec. und Mus musculus zugeordnet werden. Von den elf gefangenen Mäusen sind lediglich drei von den Katzen nach Hause gebracht worden. Die restlichen acht wurden vor Ort gefressen oder liegen gelassen. Außerhalb der Halsbandkameratragzeit wurden von den Katzen acht Tiere (u.a. drei verschieden Vogelarten) gefangen. Basierend auf den ersten vorliegenden Daten muss angenommen werden, dass Katzen erstens, in Ortslagen flächendeckend Einfluss nehmen und zweitens, im Feldbereich eine Gefahr für Wildtiere darstellen können.

Wissenschaftlich erhobene Daten schaffen Fakten, die das Bewusstsein der Bevölkerung für die negativen Einflüsse wecken müssen, die Katzen wahrscheinlich auf ihre Umwelt ausüben. Weiterhin wird die Sensibilität für Themen wie Kastrationspflicht, Chip- und Registrierungspflicht erhöht.

Funding: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Verbraucherschutz und Landesentwicklung, 82.800 EUR

Project Details:
Die autochthone niedersächsische Birkhuhn-Population verteilt sich auf die Kerngebiete im NSG Lüneburger Heide, auf den Truppenübungsplätzen Bergen, Munster Nord, Munster Süd sowie den Schießplatz Rheinmetall bei Unterlüß. Die Bestandsgrößen dieser Subpopulationen werden jährlich bei Synchronzählungen im Frühjahr erfasst. Die Staatliche Vogelschutzwarte des Landes Niedersachsen im Nieders. Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) trägt die Zähldaten von den seit 1995 jährlich im April/Mai stattfindenden Balzzählungen zusammen. Die Zahlen schwanken in den letzten 15 Jahren zwischen 142 und 261 Tieren (Sandkühler, schriftl. 2014). Neben diesen Zählungen erfolgt in den Kerngebieten kein einheitlich geregeltes Monitoring, weshalb keine Aussagen über Individuenzahlen, Raumnutzung, Reproduktions- und Mortalitätsrate, Dismigration etc. im Jahresverlauf getroffen werden können. Kenntnisse darüber sind jedoch notwendig, um einschätzen zu können, welche Subpopulationen als "sink"- bzw. "source"-Population gelten können. "Source"-Populationen produzieren einen Reproduktionsüberschuss, von denen kleinere Subpopulationen durch regelmäßigen Austausch profitieren können. "Sink"-Populationen sind kleine, meist in suboptimalen Habitaten lebende Populationen, deren Mortalitätsrate die Reproduktions- und Immigrationsrate übersteigt. Die Bedingungen dieser Subpopulation und deren Habitate müssen zwingend aufgewertet werden, da sie als wesentliche Trittsteine unerlässlich sind.
Ab 2017 werden auf dem Truppenübungsplatz Bergen Sichtungen von Birkhühnern durch die Revierförster des Bundesforstbetriebes Lüneburger Heide sowie durch Personal und Mitarbeiter der Bundeswehr, die auf dem Gelände tätig sind, über das gesamte Jahr abgefragt. Die Beteiligung an den Abfragen erfolgt auf freiwilliger Basis. Ziel ist es, die Vorkommensgebiete und die Größe der Birkhuhn-Trupps in den Truppenübungsplätzen im Jahresverlauf zu erfassen und mit dem NSG Lüneburger Heide zu vergleichen. Hierzu werden auch die Habitateignungsanalysen der Forschungsprojekte 2011 - 2013 sowie 2014 - 2016 herangezogen. Darüber hinaus werden die frühjährlichen Birkhuhnzählungen des Bundesforstbetriebes Lüneburger Heide unterstützt sowie ergänzend Hennenzahlen, Balzgruppengrößen erfasst.

Results:

Ergebnisse der Projektsäulen

1. Balzbeobachtung auf dem TrÜbPl Bergen

Die frühjährlichen Zählungen der Balzaktivitäten ergaben für 2017 insgesamt 46 Hähne und 7 Hennen, für 2018 54 Hähne und 21 Hennen. Die Birkhühner konnten über nahezu alle Offenlandbereiche des Platzes verteilt beobachtet werden. Hähne und Hennen gaben zur Balzzeit insbesondere in den Kernzonen gesamthaft ein vitales und mobiles Erscheinungsbild ab. Die Hähne zeigten intensives, ausdauerndes Balzverhalten, teils in klassischer Arenabalz, mit wiederkehrenden Interaktionen untereinander. Entsprechend günstig ist das Angebot sehr vielfältiger und räumlich gut durchmischter Biotoptypen mit guten, flächig verteilten Balzarealen.

 

2. Ganzjährige Beobachtungen

Ein Ziel des Forschungsprojektes war auf den TrÜbPl ein Verfahren zur ganzjährigen Erfassung von Birkhuhnvorkommen zu konzipieren. Dabei wurden Abundanzen sowie örtliche und zeitliche Vorkommen der Birkhühner von freiwillig teilnehmendem Personal der Bundeswehr und der Bundesforst dokumentiert. Die weiträumige Verteilung der Zufallsbeobachtungen bestätigt das optimale Angebot sehr vielfältiger und räumlich gut durchmischter Lebensraumtypen. Die Ergebnisse der zweijährigen Erfassung über alle Jahreszeiten deuten auf vitales und mobiles Verhalten der Birkhühner hin. Entsprechend eines intakten Jahreszyklus der Population konnten mehrfach Birkhuhntrupps im Winter, Balzgeschehen im Frühjahr und Reproduktionsnachweise im Spätsommer bis Herbst beobachtet werden. Erwartungsgemäß kam es im Sommer aufgrund der dichten Vegetation und der heimlichen Lebensweise der Hühner nur zu wenigen Sichtungen.

 

3. Konnektivität und Habitateignung

Die großen niedersächsischen Vorkommensgebiete werden als stabile Dauerlebensräume und Träger von Quellpopulationen betrachtet, welche jedoch auf fragmentierte Schutzgebiete verteilt sind (NSG Lüneburger Heide, TrÜbPl Bergen und Munster, Schießbahn Rheinmetall). Sowohl die Qualität als auch die verfügbaren Flächen dieser Lebensräume werden derzeit als günstig bewertet. Die Stabilität von einigen dieser Populationen wird in Anbetracht der rückläufigen Zahlen der jährlichen Bestandserfassungen in jüngster Zeit jedoch mehr und mehr angezweifelt. Die tatsächliche Verfügbarkeit von Verbundelementen (Trittsteine, Korridore) zur Gewährleistung des genetischen Austauschs zwischen den fragmentierten Kerngebieten kann mangels Migrationsnachweise und unbestätigter Eignung potentieller Trittsteine nicht beurteilt werden. Sporadische Beobachtungen von Hähnen und Hennen während der Balzzeit auf dem StOÜbPl Scheuen und im Becklinger Moor der vergangenen Jahre deuten zumindest auf deren Eignung als Verbundelemente. Die Durchgängigkeit der Landschaft zwischen Kerngebieten und Trittsteinen kann mangels aussagekräftiger Daten ebenfalls nicht bewertet werden. Auch hier gibt es nur sehr vereinzelte Beobachtungen aus mehreren Jahren. In der Bewertung der Durchgängigkeit bekommen unterdessen Windkraftanlagen besonderes Gewicht, da sie als wesentliche Störelemente zu betrachten sind und die Konnektivität der Kerngebiete potentiell stark einschränken.

Erkenntnisse zum Migrationsverhalten von Birkhühnern liegen aus anderen europäischen Staaten vor (z.B. Finnland, französische Alpen, England). Im Folgenden beziehen sich die Migrationsdistanzen auf diese Studienergebnisse. Die Entfernungen zwischen den Birkhuhn-Kerngebieten der Lüneburger Heide (5 - 23 km, Median 11 km) liegen insgesamt im Rahmen der von einzelnen Hennen maximal zurückgelegten Dismigrationsdistanzen (29 - 33,2 km), bei denen es sich um wenige Extremwerte handelt. Die durchschnittlichen Dismigrationsdistanzen der Hennen (8 - 9,3 km) könnten hingegen nicht ausreichen, um die Entfernungen zwischen einigen niedersächsischen Kerngebieten und Trittsteinen zu überbrücken. Es ist daher anzunehmen, dass die Konnektivität der Kerngebiete eingeschränkt ist.

http://www.ala-schweiz.ch/images/stories/pdf/ob/2018_115/OrnitholBeob_2018_115_261_Strauss.pdf

Funding: Industry (Veterinary pharmaceuticals/Vaccines), 51.200 EUR

Funding: H. Wilhelm Schaumann Stiftung, 21.600 EUR

Project Details:
Enterococcus cecorum ist heute einer der wichtigsten bakteriellen Krankheitserreger bei Masthähnchen und kann auch Erkrankungen bei anderen Geflügelarten hervorrufen.
Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Charakterisierung der Tenazität von Enterococcus cecorum.
In diesem Forschungsprojekt werden erstmals Untersuchungen zu der Überlebensfähigkeit von EC bezüglich der Parameter
-unterschiedliche Trägermaterialien,
-Luftfeuchtegehalten,
-Temperaturen und
-pH-Werten durchgeführt.
-Weiterhin wird die Fähigkeit von EC untersucht, Biofilme zu bilden.
Diese Informationen sind wichtig und relevant, um das Risiko von verschiedenen Materialien, die in Brütereien und der Haltungsumgebung der Tiere als potentielle Infektionsquellen vorkommen, besser beurteilen zu können. Diese Daten können so die Basis für weitere Untersuchungen bilden, um die drängenden Fragen der Epidemiologie von EC beantworten zu können.

Results:

https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jam.14899

Project Details:
Untersuchung der Antikörper und RNA-Prävalenz von NPHV bei Vollblutpferden und Zebras in Südafrika

Cooperation Partners:

Twincore Centre

University of Pretoria