Forschung

Drittmittelprojekt: Madagascar National Parks; Kölner Zoo, 132.620 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
The overall objective of this project is to understand the effects of forest fires on vegetation and wildlife dynamics in dry deciduous forests of western Madagascar and to model their long-term post-fire regeneration potential by applying a landscape approach. This study will build on the fire history of the last 35 years within Ankarafantsika National Park (ANP) derived from annually available remote sensing data. We aim to investigate the impact of different time spans since the last fire, fire severity and different fire intervals on forest integrity on the one hand, and on lemur population dynamics as one representative and enigmatic, forest-dependent, vertebrate group on the other hand. Lemurs are highly suitable study species in this respect, since they fulfill key ecosystem functions (e.g. pollination, seed dispersal, food-web interactions), and the presence of the complete lemur assemblage indicates intact forest habitats. This will allow a prognosis of the long-term regeneration potential of recently burnt areas. As such, this project will provide guidance for a sustainable conservation management in the region and beyond, and will help to identify preferable areas for forest restoration and therefore nature-based-solutions towards pressing environmental problems in Western Madagascar.

Kooperationspartner:

Dr. Harison Rabarison, University of Antananarivo, Madagascar

Dr. Hanta Razafindraibe, University of Antananarivo, Madagascar

Dr. Romule Rakotondravony, Universitity of Mahajanga, Madagascar

Dominik Schüßler, MSc, Universität Hildesheim

Drittmittelprojekt: DFG, 242.660 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Aposematismus ist die Assoziation zwischen einer auffälligen Warnfärbung und einem Abwehrmechanismus (z. B. Gifte) zur Vermeidung von Prädation. Die Genetik der Färbung und der Giftigkeit bei aposematischen Tieren ist noch nicht gut erforscht. In diesem Zusammenhang ist die Vielfalt der Farbmuster und der Alkaloide in der Haut, die mit Strategien zur Vermeidung von Raubtieren bei neotropischen Giftfröschen verbunden sind, eine exzellente Gelegenheit, die Konvergenz der ökologischen Anpassung zu untersuchen. Pfeilgiftfrösche unterscheiden sich in ihren Farbmustern und ihrer Toxizität zwischen den Populationen und es gibt starke Beweise dafür, dass Aposematismus adaptiv ist, wahrscheinlich angetrieben durch die Selektion von Raubtieren. Für den Erdbeerfrosch Oophaga pumilio konnten wir für Gene, die im Zusammenhang mit dem Pigment-Metabolismus stehen (z.B. Pteridingene), zeigen, dass sie zwischen Farbmorphen unterschiedlich stark exprimiert sind. Nächstes Ziel ist es, den Aufbau pigmenthaltiger Zellen (Chromatophoren), die chromatographische Charakterisierung von Farbpigmenten und Alkaloiden, Expressionsmuster von Genen, die an der Färbung und Giftigkeit beteiligt sind, für drei farbpolymorphe, neotropischer Pfeilgiftfrösche der Gattung Oophaga in Verbindung zu setzen.
Für dieses Projekt werden wir Haut- und Leberproben von acht Populationen mit entweder grüner oder roter Färbung in Panama und Costa Rica sammeln. Zusammen mit Mitarbeitern der Universidad de Costa Rica, der TiHo, der University of Cambridge und des STRI in Panama werden wir die Chromatophoren in der Haut elektronenmikroskopisch charakterisieren, die Farbpigmente und Toxine in der Haut gaschromatographisch analysieren und eine RNAseq-Analyse mit dorsaler Haut durchführen. Wir erwarten, dass die Expressionsniveaus von Genen im Pigment- (z.B. Carotinoide) und Alkaloidmetabolismus zwischen verschiedenen Farbmorphen (rot vs. grün) variieren, aber aufgrund der Konvergenz innerhalb der Farbmorphen zwischen den Arten ähnlich sind. Unsere Studie wird zu einem besseren Verständnis des Zusammenhangs zwischen Geno- und Phänotypen adaptiver Anti-Räuber-Strategien führen und die Evolution regulatorischer Mechanismen der Genexpression beleuchten.

Resultate:

Monteiro JPC, Ibáñez R, Mantzana-Oikonomaki V, Pröhl H, Rodríguez A. 2023. Genetic diversity of Oophaga vicentei (Anura: Dendrobatidae) and taxonomic position of a remarkable color morph from Panama.Salamandra 59:347-351.

Kooperationspartner:

Dr. Giselle Tamayo, UCR, Costa Rica

Dr. Beatriz Willink, UCR, Costa Rica

Dr. Nicolas Mundy, University of Cambridge, UK

Dr. Roberto Ibañéz, STRI, Panama

Drittmittelprojekt: Industrie (Veterin?rpharmazeutika und Impfstoffe), 300.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Parasitologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Entwicklung von Endo- und Ektoparasitika

Drittmittelprojekt: H. Wilhelm Schaumann Stiftung, 54.400 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde

Projektdetails:
Die Gesundheit von Pferden ist das wichtigste Ziel von Tiermedizin und Zucht. Allerdings werden Gesundheitsmerkmale bisher noch nicht auf wissenschaftlicher Forschungsgrundlage als Selektionskriterien in der Zucht genutzt. Um gezielte züchterische Maßnahmen zur Verbesserung der Pferdegesundheit ergreifen zu können, ist somit eine standardisierte Datenerhebung nötig. Diese solide Datenbasis soll in einer zentralen Gesundheitsdatenbank, welche seit 2014 von der Deutschen Reiterlichen Vereinigung e.V. (FN) in Planung ist, zusammengetragen werden und somit der Forschung als wissenschaftliche Grundlage dienen. Diese Dissertation konzentriert sich zwar auf die Köruntersuchungen, behält sich aber die Ausdehnung der Ergebnisse, vor allem des letzten Teils der Dissertation, auf alle weiteren Untersuchungen am Pferd, insbesondere der Kaufuntersuchungen, vor.
Im ersten Teil der Dissertation soll ein Status quo hinsichtlich der Untersuchungen der Köraspiranten erhoben werden, indem die verschiedenen Köruntersuchungsprotokolle der jeweiligen FN-Mitgliedsverbände verglichen werden und eine Vereinheitlichung versucht wird. Daraufhin werden in dem zweiten Teil, der retrospektiven Befunderhebung, die Daten der letzten Jahrgänge in die bereits bestehende Datenbank der Vereinigten Informationssysteme Tierhaltung w.V. (vit) eingepflegt. Anschließend folgt eine erste statistische Auswertung der Daten, welche u.a. hinsichtlich der insgesamt vorkommenden Befunde und Inzidenzen erörtert wird. Zuletzt soll als prospektive Originalarbeit in Form eines Fragebogens eine Strategie zur Optimierung der Datenweiterleitung der Tierärzte an die zentrale Gesundheitsdatenbank für Pferde erarbeitet werden.
Zusammengefasst sollen die Ergebnisse dieser Dissertation standardisierte Untersuchungen von Köraspiranten erzielen, eine gewisse Datenbasis in der zentralen Gesundheitsdatenbank für Pferde schaffen und zugleich eine optimierte Nutzung dieser bewirken.

Drittmittelprojekt: Stipend Thailand Government via Kasetsart University , 143.168 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Kleintiere
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Neue Erkenntnisse zeigen, dass die Mikrobiom-Darm-Hirn-Achse einen wichtigen Einfluss auf die Hirngesundheit haben kann. Ein Ungleichgewicht der Darmflora könnte unkontrollierbare Epilepsien begünstigen. In unserer Studie transplantieren wir geeignete Darmflora an Patienten, bei denen Antiepileptika nicht wirken.Während der Studie sammeln wir Kot, Urin und Speichel und testen Anfallsfrequenz und Verhaltensaspekte der Hunde.

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde

Projektdetails:
Pferde mit Erkrankungen im Ursprungsbereich des M. interosseus medius der Hintergliedmaßen, welche eine klinische Lahmheit zeigen, können röntgenologische Veränderungen im Knochen von Os metatarsale III (Mt III) aufweisen. Es werden jedoch auch bei lahmfreien Pferden röntgenologische Veränderungen in dieser Region festgestellt. Bisher gibt es keine Studie, die sich mit röntgenologischen Veränderungen im proximalen Bereich des Mt III an lahmfreien Pferden befasst. Es ist daher auch nicht ausreichend bekannt, welche langfristige Prognose diese möglichen Veränderungen haben. Ziel dieser Arbeit ist es im ersten Schritt, den Zustand der röntgenologischen Veränderungen im proximalen Bereich des Mt III bei Köraspiranten zu erfassen. Im zweiten Schritt soll der Werdegang der Tiere nach der Körung bzw. Nichtkörung erfasst werden.

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde

Projektdetails:
Zystoide Defekte im Skelettsystem des Pferdes sind durch eine verminderte Röntgendichte charakterisiert. Häufig sind sie von einem sklerotischen Randsaum umgeben. Sie treten an einer oder multiplen Lokalisationen auf und meist sind sie im subchondralen Knochen des gewichtstragenden Teils des Gelenkes zu finden. Sie können eine Lahmheitsursache darstellen, führen aber nicht zwangsläufig zu einer Lahmheit des Pferdes. Zystoide Defekte werden mitunter als Zufallsbefund im Rahmen einer Ankaufsuntersuchung erhoben, da hier das lahmfreie Pferd einer röntgenologischen Untersuchung unterzogen wird. Findet der Röntgen-Leitfaden (2018) Anwendung, wird ein zystoider Defekt als Risikobefund gewertet und führt in der Regel zu einer negativen Kaufentscheidung. Die Einstufung als Risiko-Befund basiert jedoch überwiegend auf Veröffentlichungen und Erfahrungen über zystoide Defekte im Zusammenhang mit Lahmheit, da über Zysten als Zufallsbefund bei lahmfreien Pferden sehr viel weniger Daten vorliegen. Ziel dieser Arbeit ist es daher, die gesundheitliche Entwicklung von Pferde mit zystoiden Defekten zu ermittelt, welche zum Zeitpunkt der röntgenologischen Untersuchung lahmfrei waren. Ergänzend zu dieser Grundfragestellung soll versucht werden, eine differenzierte Aussage zu den unterschiedlichen Ausprägungen der zystoiden Defekte im Hinblick auf die gesundheitliche Entwicklung zu treffen.

Kliniken/Institute:
Fachgebiet Allgemeine Radiologie und Medizinische Physik
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Im Rahmen dieses Projekt sollen der Strahlenschutz und die Bildqualität bei typischen Indikationen für Röntgenuntersuchungen an Rindern optimiert werden. Dazu ist es notwendig, bei diesen Röntenuntersuchungen Orts- und Personendosismessungen mit Thermolumineszenzdosimetern durchzuführen.

Drittmittelprojekt: DFG Zi 345/27-1, 328.407 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
Ziel des Projekts ist es, erstmals einen Beitrag zur Aufklärung der vokalen Flexibilität eines vokal aktiven und stammesgeschichtlich basalen Primaten während der Entwicklung zu leisten. Unsere bisherigen Forschungsergebnisse an der basalen Primatenart Mausmaki deuten auf eine unerwartet hohe vokale Flexibilität in der frühen Ontogenese, die in der weiteren Entwicklung abnimmt. Zu ihrer Untersuchung schlagen wir drei verschiedene, miteinander verzahnte Arbeitsprogramme vor. Die Präsenz und Rolle von Brabbeln (babbling) und vokalem Austausch (vocal-turn taking) während der Entwicklung sowie potentielle Determinanten, die zu entwicklungsbedingten Veränderungen in der vokalen Struktur führen, wollen wir durch standardisierte bioakustische und videografische verhaltensbiologische Untersuchungen an einem Datensatz von insgesamt 26 Kindern währen der Entwicklung und ihren 13 Müttern erfassen. Über Maschinenlernansätze, die auch selbst-organisierende neurale Netze einschließen, wollen wir die Dynamik der Veränderungen während der Entwicklung automatisiert quantifizieren und mögliche, zu Grunde liegende Regeln ableiten. Über Larnyxexperimente, verbunden mit histologischen und MikroCT-Untersuchungen des Vokaltrakts sowie über Hochgeschwindigkeitsvideoaufnahmen von Mund- und Zungenbewegungen während des Vokalisierens, wollen wir einen ersten Einblick in die Mechanik der Lautproduktion eines basalen Primaten erhalten und mögliche biomechanische Zwänge der vokalen Flexibilität erfassen. Die integrative Bearbeitung der verschiedenen Datensets wird eine Validierung der eingesetzten Methoden erlauben. Das Vorhaben stellt eine wichtige empirische Grundlage für die vergleichende akustische Kommunikationsforschung bei Säugetieren dar und trägt dazu bei, die stammesgeschichtlichen Wurzeln der vokalen Flexibilität in der Primatenkommunikation als wichtigen Baustein für die Evolution von Sprache zu verstehen.

Resultate:

e.g.,

 

Langehennig-Peristenidou A, Scheumann M (2024). Sex differences in the impact of social relationships on individual vocal signatures in grey mouse lemurs (Microcebus murinus). Philosophical Transaction of the Royal Society B, 379, 20230193. DOI:10.1098/rstb.2023.0193.

 

Langehennig-Peristenidou, A.; Romero-Mujalli, D.; Bergmann, T.; Scheumann, M. (2023). Features of animal babbling in the vocal ontogeny of the gray mouse lemur (Microcebus murinus). Scientific reports, 13(1), 21384.

 

Romero-Mujalli, D.; Bergmann, T.; Zimmermann, A.; & Scheumann, M. (2021). Utilizing DeepSqueak for automatic detection and classification of mammalian vocalizations: a case study on primate vocalizations. Scientific reports, 11(1), 1-15.

 

Scheumann, M.; Linn, S.; Zimmermann, E. (2017). Vocal greeting during mother-infant reunions in a nocturnal primate, the gray mouse lemur (Microcebus murinus). Scientific Reports 7: 10321. DOI: 10.1038/s41598-017-10417-8.

Kooperationspartner:

Prof. Coen Elemans (Institute of Biology, University of Southern Denmark, Odense, Denmark)

Prof. Tecumseh Fitch and Christian Herbst, PhD (Department of Cognitive Biology, University of Vienna, Vienna, Austria)

Prof. Axel Zimmermann (University of Aalen, Aalen, Germany)

Dr. Roland Frey (Leibniz Institut für Zoo- und Wildtierforschung, Berlin, Germany)

Kliniken/Institute:
Fachgebiet Allgemeine Radiologie und Medizinische Physik
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Anatomisches Institut

Projektdetails:
Ziel der Arbeit ist es, relevante anatomische Strukturen des Mittel-und Innenohrs von Wanderfalke, Habicht und Mäusebussard mithilfe des µCTs zu untersuchen.