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Forschende der Universität Bayreuth haben herausgefunden, dass Larven von Totengräber-Käfern zu geringerem Gewicht und höherer Sterblichkeit neigen, wenn die Elterntiere während der Brutpflege nicht mehr akustisch kommunizieren können. Die Studie ist ein erster Schritt, die Kommunikation von Tieren zu entschlüsseln.
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What for?
Für die Entwicklung von kooperativem Verhalten, wie zum Beispiel elterliche Fürsorge, ist Kommunikation unerlässlich. Im Familienleben von Tieren gibt es zahlreiche verschiedene Interaktionen der Familienmitglieder untereinander, und Tierarten unterscheiden sich hinsichtlich der Komplexität ihres Zusammenlebens. Für ein Verständnis, welche Rolle Kommunikation bei der Evolution von Familienleben spielt und inwiefern die Kommunikation selbst sich entwickelt, wenn das Zusammenleben komplexer wird, muss zunächst ein weniger komplexes System wie das der Totengräber – bestehend aus wenigen Familienmitgliedern – verstanden werden. Dies lässt Schlussfolgerungen für die Entwicklung sozialer Lebensweisen allgemein zu, welche zur Entschlüsselung von Kommunikation im Tierreich beitragen.
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Kommunikation – egal ob akustisch, chemisch, visuell oder über Vibrationen – spielt im Familienleben von Tieren eine Schlüsselrolle. Tiere müssen beispielsweise potenzielle Partner erkennen und mit ihnen interagieren, ebenso wie mit ihren Nachkommen während der Aufzucht. Obwohl die zentrale Rolle von Kommunikation schon länger bekannt ist, ist die Funktion einzelner Signale oftmals noch nicht verstanden. Einige Studien haben sich bereits mit der Kommunikation im Familienleben von Insekten beschäftigt; diese haben sich jedoch meist auf die chemische Kommunikation konzentriert. Forschende der Universität Bayreuth haben nun unter der Leitung von Dr. Taina Conrad vom Lehrstuhl für Evolutionäre Tierökologie von Prof. Dr. Sandra Steiger die erste Studie publiziert, welche die Funktion von akustischen Signalen der Käfergattung Totengräber (Nicrophorus) vor und während der Brutpflege beleuchtet.
Totengräber zeigen eine für Insekten außergewöhnlich intensive Form der Brutpflege, bei der beide Eltern sich um den Nachwuchs kümmern. Hierfür vergraben sie vor der Eiablage den Kadaver eines kleinen Säugetiers, der den Larven als Nahrungsquelle dient. Nach dem Schlüpfen der Larven füttern beide Eltern die Larven, wobei sie durchgehend akustische Signale in Form von sogenannter Stridulation abgeben: Die Käfer reiben die Kante ihrer harten Deckflügel über Kerben am Hinterleib, wodurch ein Zirpen entsteht. „Es ist erstaunlich, dass wir heute immer noch so wenig über die Funktion dieser Stridulationssignale bei Totengräbern wissen, weil bereits Darwin geschrieben hat, dass die Stridulation vermutlich eine Rolle bei der Brutpflege spielt“, sagt Conrad.
Um herauszufinden, welche Rolle die akustische Kommunikation vor und während der Brutpflege spielt, haben die Forschenden aus Bayreuth die Stridulationsapparate der Elterntiere bei drei Nicrophorus-Arten abgeklebt und sie so zum Schweigen gebracht. Die drei Arten unterscheiden sich in der Abhängigkeit der Larven von der elterlichen Brutpflege: Während Larven der einen Art ohne die Fürsorge der Eltern nicht überleben, sind diejenigen einer zweiten Art weitestgehend unabhängig von den Eltern. Die dritte Art befindet sich bezüglich der Abhängigkeit zwischen den beiden anderen.
Die Forschenden konnten zeigen, dass die drei Arten unterschiedlich auf das „Stummschalten“ der Elterntiere reagieren, aber für alle drei Arten war ein negativer Effekt messbar. Die fehlende akustische Kommunikation der Eltern beeinflusste bei allen untersuchten Arten das Gewicht der Larven und damit die Überlebenschancen. Auf den ersten Blick scheint der Effekt mit der Abhängigkeit der Larven zusammenzuhängen, da die Larven der abhängigen Art am meisten beeinflusst waren, die der unabhängigen Art am wenigsten. Allerdings unterscheiden sich die Arten hinsichtlich des Zeitpunkts, zu dem während der Brutpflege die Kommunikation wichtig ist.
„Unsere Studie ist ein wichtiger erster Schritt, um zu zeigen, dass die Stridulation während der Brutpflege bei den Totengräbern tatsächlich von entscheidender Bedeutung ist. Künftig wollen wir herausfinden, was genau kommuniziert und wie die Brutpflege koordiniert wird“, so Conrad.
Das Projekt wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert (CO 2181/1-1 Projektnummer 424437154).
Dr. Taina Conrad
Lehrstuhl Evolutionäre Tierökologie
Universität Bayreuth
Tel.: +49 (0)921 / 55-2745
E-Mail: taina.conrad@uni-bayreuth.de
The impact of acoustic signalling on offspring performance varies among three biparentally caring species. Taina Conrad, Magdalena M. Mair, Julia Müller, Peter Richter, Sophie Schödel, Ann-Kathrin Wezstein, Sandra Steiger. Animal Behaviour 217 (2024)
DOI: https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2024.08.014
Elterntiere des Schwarzhörnigen Totengräbers (Nicrophorus vespilloides) beim Füttern der Larven.
Heiko Bellmann
Heiko Bellmann
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, Students
Biology, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Research results
German
Elterntiere des Schwarzhörnigen Totengräbers (Nicrophorus vespilloides) beim Füttern der Larven.
Heiko Bellmann
Heiko Bellmann
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