idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
idw - Informationsdienst
Wissenschaft
Studie hilft, ökologische und evolutionäre Prozesse besser zu verstehen. Warum verhalten sich Tiere unterschiedlich und was sind die Konsequenzen davon? Ein Forschungsteam des Sonderforschungsbereiches NC³, der Universitäten Bielefeld und Münster, liefert nun eine neue Erklärung: Epigenetische Prozesse – also chemische Markierungen auf der DNA – könnten eine Schlüsselrolle spielen. Die Studie verbindet Individualität, Umweltanpassung, Genetik, Ökologie und Evolution auf neuartige Weise.
Die wichtigsten Fakten im Überblick:
• Ein 16-köpfiges Forschungsteam des Sonderforschungsbereiches NC³ schlägt vor, dass individuelle Unterschiede bei Tieren eng mit epigenetischen Prozessen verknüpft sind, also mit chemischen Markierungen auf der DNA, die steuern, welche Gene aktiviert werden.
• Die Studie legt eine neue wechselseitige Beziehung nahe: Epigenetische Veränderungen können beeinflussen, wie Individuen ihre Umwelt nutzen und die durch individuelle Entscheidungen veränderte Umwelt kann wiederum neue epigenetische Muster erzeugen.
• Die Forschenden können das Verständnis von ökologischen und evolutionären Prozessen grundlegend erweitern, weil sie genetische, epigenetische und sichtbare Unterschiede gemeinsam berücksichtigen und so erklären, wie Vielfalt in natürlichen Populationen entsteht und erhalten bleibt.
„Mit unserer Studie schlagen wir vor, dass Individualität und epigenetische Variation sich gegenseitig beeinflussen“, erklärt einer der Hauptautoren, Dr. Denis Meuthen, Evolutionsbiologe an der Universität Bielefeld. „Diese Bidirektionalität – also die wechselseitige Wirkung – hilft uns, ökologische und evolutionäre Prozesse besser zu verstehen.
Epigenetik als Schlüsselmechanismus
Im Zentrum steht die Epigenetik. Darunter versteht man chemische Veränderungen an der DNA, bei denen kleine Moleküle an das Erbgut binden. Diese verändern nicht die genetische Sequenz selbst, steuern jedoch, wie häufig ein Gen in Proteine übersetzt wird. Proteine wiederum prägen sichtbare Merkmale und Eigenschaften eines Organismus.
So kann ein und derselbe genetische Bauplan – also derselbe Genotyp – unterschiedliche Erscheinungsbilder, sogenannte Phänotypen, hervorbringen. Die Forschenden schlagen vor, dass epigenetische Mechanismen dazu führen, wie Tiere ihre individuelle ökologische Nische ausprägen. Eine individuelle Nische entsteht aus der Interaktion zwischen einem Individuum und seiner Umwelt. In anderen Worten beschreibt sie die Umweltbedingungen, unter welchen ein Individuum überleben und sich reproduzieren kann“.
Wechselspiel zwischen Umwelt und Molekülen
Die Forschenden unterscheiden zwischen epigenetischen Veränderungen, die durch Umweltfaktoren ausgelöst werden können, und solchen, die unabhängig davon entstehen, beispielsweise genetisch determinierte und spontan auftretende Veränderungen. Alle Formen spielen unterschiedliche Rollen bei der Ausprägung individueller Unterschiede.
Besonders ist der Gedanke, dass nicht nur epigenetische Prozesse das Verhalten und damit die Umwelt eines Individuums beeinflussen, sondern dass umgekehrt auch die durch individuelle Entscheidungen veränderte Umwelt neue epigenetische Muster hervorbringen kann. Individuen können nämlich beispielsweise eine neue Lebensumgebung aufsuchen oder durch Nestbau die Umwelt verändern, was sich wiederum auf das Epigenom – die Gesamtheit aller epigenetischen Markierungen – auswirkt. Selbst ohne direkte Vererbung über die Keimbahn kann so das Epigenom auch in Nachkommen verändert werden.
Das hat weitreichende Folgen: Solche Prozesse könnten natürliche Selektion abpuffern und damit epigenetische Vielfalt in Populationen erzeugen und erhalten. Für das Verständnis von ökologischen und evolutionären Prozessen bedeutet das einen Perspektivwechsel. Statt entweder genetische oder phänotypische Unterschiede isoliert zu betrachten, sollten Forschende genetische, epigenetische und beobachtbare Merkmale der gleichen Individuen gemeinsam analysieren.
Dieses Konzept hilft zu erklären, wie Umweltveränderungen mit Individualisierung zusammenhängen. In Zeiten von Klimawandel und Biodiversitätsverlust liefert es damit wichtige Grundlagen, um Anpassungsfähigkeit und Widerstandskraft natürlicher Populationen besser einzuschätzen.
Die Studie ist Teil der Forschung zur Individualisierung in sich wandelnden Umwelten am JICE – Joint Institute for Individualisation in a Changing Environment und des Sonderforschungsbereiches NC³ (SFB-TRR 212). An der Universität Bielefeld wird zu Individualisierung in sich verändernden Umwelten gebündelt im Fokusbereich InChangE geforscht.
Einschätzung von Dr. Denis Meuthen zum Thema:
„Für mich ist das Besondere an dieser Arbeit, dass wir Individualität nicht mehr nur als Ergebnis genetischer Unterschiede betrachten, sondern als dynamischen Prozess zwischen Organismus und Umwelt. Ich bin überzeugt, dass wir damit eine wichtige Grundlage schaffen, um ökologische und evolutionäre Prozesse realitätsnäher und integrativer zu denken.“
Dr. Denis Meuthen, Universität Bielefeld
Fakultät für Biologie, Evolutionsbiologie
Raum VHF-216
E-Mail: denis.meuthen@uni-bielefeld.de
Meuthen, D., Hoffman, J.I., Kurtz, J., Berthelsen, A. L., Chakarov, N., Chen, R.S., Coculla, A., Gadau, J.R., Gossmann, T.I., Mühlenhaupt, M., Chavarria-Pizarro, T., Rapp, T. M., Sepers, B., Vellnow, N., Xu, S., Vendrami, D.: Exploring the interplay of epigenetics and individualization. Trends in Ecology and Evolution. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tree.2025.12.010. Erstveröffentlichung am 24.03.2026.
https://www.uni-bielefeld.de/forschung/profil/fokusbereiche/inchange/ Der Fokusbereich InChangE an der Uni Bielefeld
https://www.uni-bielefeld.de/fakultaeten/biologie/forschung/verbuende/sfb_nc3/ Der Sonderforschungsbereich NC³ (SFB-TRR 212)
https://www.uni-muenster.de/JICE/ Das Joint Institute for Individualisation in a Changing Environment (JICE)
https://www.uni-bielefeld.de/fakultaeten/biologie/forschung/arbeitsgruppen/evo_b... Die Evolutionsbiologie der Uni Bielefeld
Bei dieser Studie mussten die Forschenden gleichermaßen das individuelle Verhalten der Tiere als auc ...
Quelle: Denis Meuthen
Copyright: Universität Bielefeld
Der Evolutionsbiologe Dr. Denis Meuthen ist einer der Hauptautoren der Studie, die jetzt in der Fach ...
Quelle: Sarah Jonek
Copyright: Universität Bielefeld
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Studierende, Wissenschaftler
Biologie, Gesellschaft, Meer / Klima, Tier / Land / Forst, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch
Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.
Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).
Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.
Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).
Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).
