Landnutzung, Biodiversität und Nagetier-übertragene Krankheiten

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Dr. Christian Imholt

(Julius Kühn-Institut, Münster)

Dr. Anne Mayer-Scholl

(Bundesinstitut für Risikobewertung, Berlin)

Dr. Anna Obiegala

(Uni Leipzig)

 

Hintergrund

Anthropogene Veränderungen der Umwelt wirken sich negativ auf die Integrität vieler Ökosysteme aus. In diesem Prozess können sich wichtige Ökosystemfunktionen nachhaltig ändern. Seit Kurzem besteht gesteigertes Interesse daran, wie sich Habitatdegradierungen auf das Auftreten und die Verbreitung von zoonotischen Krankheitserregern (vom Tier auf den Menschen übertragbar) auswirken. Durch solche Veränderungen können sich die Abundanz, Diversität und Zusammensetzung der jeweiligen Wirts- und/oder Vektorgesellschaften (z.B. Zecken) ändern. Dies wiederum wirkt sich auf die Übertragung vieler Erreger innerhalb eines solchen Wirts/Vektor/Erreger-Komplexes aus. Es gibt sehr wenige experimentelle Studien, die die zugrundeliegenden Mechanismen eines solchen Systems in Verbindung mit Landnutzungsintensitäten erforschen. Es ist allerdings sehr wichtig die Heterogenität in Wirts- und Vektoreigenschaften zu etablieren, welche die Persistenz oder Abwesenheit von Erregern in einer bestimmten Landschaft begründen.

 

Ziele

In diesem Projekt möchten wir die Übertragung von Erregern mit unterschiedlichen Übertragungswegen und Wirtsspezifitäten in Abhängigkeit eines Landnutzungsgradienten etablieren. Diese Studie setzt den Fokus auf Kleinsäuger, da diese Gruppe eine breite Palette an Erregern beherbergen kann. Sie zeigen außerdem in Abhängigkeit lokaler Bedingungen starke Schwankungen in der Abundanz und Vergesellschaftung. Detaillierte Informationen zur Landnutzungsintensität werden mit der Abundanz, Diversität und Gesellschaften von Kleinsäugern und Vektoren (Zecken) in Verbindung gebracht. Gefangene Tiere werden auf verschiedene Pathogene untersucht. Die Ergebnisse werden zeigen, welche Eigenschaften von Erregern das Überleben in bestimmten Landnutzungsintensitäten fördern oder verhindern können.

 

Hypothese

Unsere zugrundeliegende Hypothese ist, dass eine erhöhte Diversität die Dichte der einzelnen Arten limitiert und dadurch die Verbreitung von vielen ansteckenden Krankheitserregern vermindert wird. Die Intensivierung der landwirtschaftlichen Produktion hat jedoch zu einem drastischen Rückgang der Artenvielfalt geführt und könnte in zukünftigen Szenarien auch eine Ausbreitung von vielen Human- und Tierpathogenen begünstigen.

Kleinsäugern und Zecken in der Hainich-Dün Region

Kleinsäuger sind ein zentraler Bestandteil der modernen Agrarlandschaft da sich viele Arten durch eine hohe Störungstoleranz auszeichnen (Abbildung 1). Durch ihr hohes Reproduktionspotential durchleben sie immer wieder Massenvermehrungen, getrieben durch günstige Witterungs- und Nahrungsbedingungen. In diesen Zeiten hoher Dichten wird erwartet, dass auch die Übertragung von Krankheitserregern zwischen den Individuen einzelner Populationen erhöht ist. Zeitgleich werden ebenfalls Zecken (Abbildung 2) als Vektoren für human-relevante Krankheiten (u.a. Borreliose, Neoehrlichiose) gefangen und untersucht. Ihr Vorkommen ist eng an die Verfügbarkeit von potentiellen Reservoirwirten, wie Kleinsäuger, gebunden.

Pathogene und Ektoparasiten

Dieses Projekt wird exemplarisch zwei Pathogene untersuchen. Zum einen bakterielle Erreger aus dem genus Leptospira. Hierbei handelt es sich um einen ubiquitären Erreger, der in vielen Arten von Säugetieren zirkuliert, wobei Nagetiere eines der wichtigsten Reservoire darstellen. Beim Menschen ruft das Bakterium Leptospirose hervor, eine der häufigsten Zoonosen weltweit. Als vektorübertragenes Pathogen betrachten wir Candidatus Neoehrlichia mikuriensis (CNM), welches beim Menschen Neoehrlichiose hervorruft, an dem hauptsächlich immunschwachen Menschen erkranken. Wir gehen davon aus, dass sich die Gesamtkompetenz eines Systems für den jeweiligen Erreger nach dem Verhältnis von kompetenten und nicht-kompetenten Wirten richtet. Weiterhin soll geklärt werden inwieweit der Landnutzungsgradient den Befall von Kleinsäugern mit Ektoparasiten beeinflusst.

 

Großsäugern in der Hainich-Dün Region

In diesem Arbeitsschritt werden auf den Waldflächen der Exploratorien Wildtierkameras aufgestellt, umso die Abundanz und Diversität von Großsäugern in Abhängigkeit der Landnutzung zu bestimmen (Abbildung 3). Dieser Schritt wird eine zusätzliche trophische Ebene in ihrem Einfluss auf die Krankheitsübertragung von zoonotischen Krankheitserregern bewerten, sei es durch klassische Räuber-Beute Dynamiken, oder aber durch das Verschleppen von Erregern durch mobile Arten über große Distanzen.   

 

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