Besser balzen

Evolutionsbiologen identifizieren in tropischen Schmetterlingen erstmals ein Gen, das das Verhalten bei der Partnerwahl beeinflusst.

Leuchtende Farben und Muster auf den Flügeln sind ein charakteristisches Kennzeichen der tropischen Heliconius-Schmetterlinge. Dieses auffällige Äußere schreckt nicht nur Fressfeinde ab, es ist auch ein wichtiges Signal für die Partnerwahl. Ein internationales Team um den LMU-Evolutionsbiologen Richard Merrill hat sich die außergewöhnliche Vielfalt der Warnmuster verschiedener Heliconius-Arten zunutze gemacht, um die genetischen Grundlagen solcher Präferenzen an drei Heliconius-Arten zu untersuchen: Heliconius melpomene und Heliconius timareta, die beide ein leuchtend rotes Band auf dem Vorderflügel tragen, sowie Heliconius cydno, die ein weifles oder gelbes Vorderflügelband aufweist. Dabei zeigte sich, dass Männchen aller Arten jeweils Partner bevorzugen, die aussehen wie sie selbst.

Wie die Forschenden mithilfe verschiedener genetischer Untersuchungen nachwiesen, ist die Präferenz für rote Weibchen sowohl bei H. melpomene als auch bei H. timareta mit einer genomischen Region verbunden, die diesen beiden rot-gebänderten Arten gemeinsam ist. In genau dieser Region identifizierten sie das Gen regucalcin1 als das ausschlaggebende Gen, das die visuellen Präferenzen beider Arten steuert. Wird regucalcin1 ausgeschaltet, beeinträchtigt das das Balzverhalten gegenüber Artgenossen, was eine direkte Verbindung zwischen diesem Gen und dem Balzverhalten beweist. Damit ist es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern erstmals gelungen, eine direkte Verbindung zwischen einem Gen und Verhalten nachzuweisen.

Weitere Analysen zeigten, dass irgendwann in der evolutionären Vergangenheit regucalcin1 von H. melpomene durch Einkreuzung an H. timareta weitergegeben wurde. Durch regucalcin1 wurde dann die Anziehungskraft von roten Weibchen und damit der Fortpflanzungserfolg von H. timareta erhöht. „Wir sehen überall in der Natur Unterschiede in den visuellen Präferenzen, wenn Tiere Partner wählen. Insgesamt konnten wir mit unseren Ergebnissen zum ersten Mal eine direkte Verbindung zwischen einer bestimmten visuellen Präferenz und einem spezifischen Gen zeigen und nachweisen, dass Hybridisierung bei der Evolution dieser Verhaltensweisen eine Rolle spielt“, betont LMU-Forscher Merrill.

Science, 2024

Meta-Algorithmus beeinflusst Wahlwerbung

Ist der Kampf um Stimmen auf Facebook und Instagram verzerrt?

Auf Social Media können Parteien über „Targeting“ maßgeschneiderte politische Botschaften an ausgewählte Nutzergruppen senden. Ein Team um LMU-Forscher Stefan Feuerriegel hat über 80.000 politische Werbeanzeigen aus dem Wahlkampf zur Bundestagswahl 2021 untersucht. Parteien des gesamten politischen Spektrums nutzten zielgerichtete Werbung – der Algorithmus aber ließ nicht alle gleichermaßen erfolgreich sein: „Wir finden erhebliche Unterschiede in der Reichweite bei einem gegebenen Budget“, so Feuerriegel. Die Grünen bekamen bei weitem die wenigsten Impressionen für ihr Geld. Am besten schnitt die rechtspopulistische AfD ab – ihre Werbung war fast sechsmal so kosteneffizient. Die Autoren mahnen zur Vorsicht und werben für mehr Kontrolle und Transparenz – auch im Hinblick auf anstehende Wahlen.

PNAS Nexus 2024

Astrophysik: Die Welle bewegt sich!

Sie schwingt und driftet vom Zentrum der Milchstrafle weg.

Die Radcliffe-Welle ist eine von Sternentstehungsgebieten durchwirkte gewellte Gasstruktur, die sich über das halbe Firmament erstreckt. Ein internationales Team hat Daten des Europäischen Weltraumteleskops GAIA analysiert und mit zusätzlichen Messungen eine tomographische Rekonstruktion der dreidimensionalen galaktischen Staubverteilung erstellt. So errechneten sie eine dynamische 3D-Karte aller benachbarten Sterngruppen und Gaswolken. Das Team um Astrophysiker Ralf Konietzka, jetzt an der Harvard University, fand heraus: Die Radcliffe-Welle sieht nicht nur aus wie eine Welle, sondern bewegt sich auch so. Mit anderen Worten: Sie oszilliert.

Nature 2024

Vieratomige Supermoleküle

Durchbruch in der Quantenphysik: LMU-Physiker stabilisieren einen neuen Molekültypus.

Einem Team um LMU-Physiker Immanuel Bloch, Sprecher des Exzellenzclusters MCQST, ist es erstmals gelungen, einen neuen Molekültypus zu stabilisieren: sogenannte feldgebundene vieratomige Molek¸le. Diese „Supermoleküle“ sind so zerbrechlich, dass sie nur bei ultrakalten Temperaturen existieren können. Die in der Studie erzeugten Moleküle bestehen aus mehr als zwei Atomen und wurden erfolgreich auf 134 Nanokelvin heruntergekühlt. Das Ergebnis markiert einen Meilenstein in der Erforschung exotischer ultrakalter Materie.

Nature 2024

Darf ich dich anfassen?

Wer eine Wahl hat, bevor man ihn berührt, empfindet die Interaktion als angenehmer.

Selbst bei unbedeutenden Berührungen kann das vorherige Einverständnis der Betroffenen darüber entscheiden, ob sie den Kontakt als angenehm empfinden. Das hat ein Team um LMU-Forscherin Ophelia Deroy herausgefunden. Dafür streichelten die Forschenden im Experiment sanft den Arm der Testpersonen. In einem Durchgang wählten diese selbst aus, wo am Arm sie berührt werden wollten. Um Entscheidungsfreiheit und Berührung voneinander trennen zu können, ging es bei einer weiteren Versuchsreihe darum, ob die Personen mit einem blauen oder einem weißen Handschuh berührt werden wollten. Die angebotene Wahl bezog sich in diesem Fall also nicht darauf, ob und wo die Versuchspersonen grundsätzlich ber¸hrt werden wollten. In einem dritten Versuchsablauf schließlich wurden diese Details vorgegeben, die Teilnehmerinnen und Teilnehmer hatten kein Mitspracherecht. Die Ergebnisse sind eindeutig: Wenn die Teilnehmenden eine Wahl hatten, selbst bei irrelevanten Faktoren wie der Farbe des Handschuhs, nahmen sie dieselbe Berührung als wesentlich angenehmer wahr. Nicht nur im privaten Umgang miteinander, sondern auch im klinischen Bereich könne diese Strategie Anwendung finden, beispielsweise bei berührungsbasierten Therapien. „Wenn Patientinnen und Patienten mehr Kontrolle über ihre Behandlung haben, könnte dies einen noch größeren Nutzen bringen als bisher angenommen“, sagt die Doktorandin Lenka Gorman.

AP&P 2024

Mittelgebirge sind die größten CO₂-Senken

Wie beeinflussen Erosion und Verwitterung die Kohlenstoff-Bilanz?

Seit vielen hundert Millionen Jahren variiert die mittlere Temperatur auf der Oberfläche der Erde um nicht viel mehr als 20 Grad Celsius. Um das zu erklären, muss es eine Art „Thermostat“ geben, der über geologische Zeiträume hinweg die Menge an CO₂ in der Atmosphäre reguliert. Eine wichtige Rolle spielen dabei Erosion und Verwitterung von Gestein. Ein Team um den LMU-Geologen Aaron Bufe und Niels Hovius vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) hat den Einfluss dieser Prozesse auf die Kohlenstoffbilanz der Atmosphäre modelliert. Das überraschende Ergebnis: Die CO₂-Aufnahme durch Verwitterungsreaktionen ist in Mittelgebirgen mit moderaten Erosionsraten am höchsten; nicht in Hochgebirgen, in denen Gesteine besonders schnell erodieren.

Science 2024

Die Zahl: 450.000.000.000 km

Die Geburt von Sternen ist ein dynamischer Prozess, geprägt durch komplexe Gasstrukturen in Form von Spiralen und Ausläufern. Sie werden als „Fütterungsfäden“ bezeichnet und speisen das gasförmige Material aus der Umgebung wie kosmische Nabelschnüre in den heranwachsenden Stern ein. Ein Team um LMU-Physikerin Basmah Riaz hat einen Braunen Zwerg in seiner frühesten Entstehungsphase vor die Linse bekommen: Seine Fütterungsfäden erstrecken sich über ein Gebiet von ungefähr 2000-3000 Astronomischen Einheiten – umgerechnet etwa 300-450 Milliarden Kilometer. 

MNRAS 2023