Wie Bromid und Bakterien den Weißkopfseeadlern auf den Leib rücken

Für seine Forschung zu den Ursachen des mysteriösen Adlersterbens in den USA erhält ein Team der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der University of Georgia in den USA den renommierten AAAS Newcomb-Cleveland-Preis. Ausgezeichnet wird eine Studie, die im März 2021 als Titelgeschichte in „Science“ erschienen und auf ein breites internationales Interesse gestoßen ist. Vergeben wird die Auszeichnung von der American Association for the Advancement of Science (AAAS), der weltgrößten Wissenschaftsgesellschaft. Sie ist mit 25.000 US-Dollar dotiert.

Timo Niedermeyer im Labor ® Uni Halle / Markus Scholz

Mit kriminalistischem Spürsinn und viel Ausdauer konnte das Team ein jahrzehntealtes Rätsel lösen: Seit Mitte der 1990er Jahre kommt es im US-Bundesstaat Arkansas zu einem Massensterben des Weißkopfseeadlers. Die Tiere leiden an der neurodegenerativen Krankheit „Vacuolar Myelinopathy“ (VM). Sie verlieren die Kontrolle über ihren Körper und in ihrem Gehirn entstehen Löcher. „Es war ein Mysterium, was die Krankheit verursacht“, sagt Prof. Dr. Timo Niedermeyer, der seit 2017 am Institut für Pharmazie an der MLU die Arbeitsgruppe Biogene Arzneistoffe leitet.

Stufenweise Entschlüsselung des Rätsels

2005 konnte Prof. Dr. Susann B. Wilde von der Warnell School of Forestry and Natural Resources an der University of Georgia einen Teil des Rätsels lösen: Auf der invasiven Wasserpflanze Hydrilla verticillata entdeckte sie ein bislang unbekanntes Cyanobakterium, das offenbar für die Krankheit verantwortlich ist. Gemeinsam mit Wilde ging Niedermeyer der Frage nach, wie die Bakterien die Krankheit auslösen können. Nach einigen Rückschlägen untersuchte Dr. Steffen Breinlinger, damals Doktorand bei Niedermeyer, schließlich mit einem neuen bildgebenden Massenspektrometer Molekül für Molekül die Zusammensetzung auf der Blattoberfläche von Hydrilla. Und dabei fanden die Forschenden eine neue Substanz, die nur dort vorkommt, wo die Cyanobakterien wachsen. Das isolierte Molekül enthält fünf Brom-Atome und löste in weiteren Versuchen tatsächlich die Krankheit VM aus. Damit war die Frage nach dem Grund für das Sterben der Weißkopfseeadler endlich geklärt.

Doch eine Frage bleibt

Woher das Bromid kommt, das die Bakterien für die Bildung des Gifts benötigen, lässt sich noch nicht mit Gewissheit sagen, erläutert Niedermeyer. Normalerweise kommt es nur selten in Frischwasser vor, weshalb die Bakterien nicht zwangsläufig schädlich sind. Bromid ist aber zum Beispiel in Herbiziden enthalten, die zur Bekämpfung von Hydrilla eingesetzt werden, und wird auch bei der Kohleverstromung eingesetzt. „Unsere Studie ist ein faszinierendes und gleichzeitig mahnendes Beispiel dafür, welche unvorhersehbaren Auswirkungen es haben kann, wenn der Mensch in die Natur eingreift“, sagt Niedermeyer abschließend.

Der Preis wird im Rahmen der AAAS-Jahrestagung, die vom 17. bis 20. Februar virtuell stattfindet, übergeben.

Der AAAS Newcomb-Cleveland-Preis ist die älteste Auszeichnung der AAAS. 1923 wurde sie erstmals vergeben. Prämiert werden herausragende Forschungsarbeiten, die in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht wurden. Nominiert werden können aller Artikel aus der Zeitschrift, eine unabhängige Jury wählt dann die bedeutendste Publikation aus.

Nicht nur ein amerikanisches Problem

Auch in Deutschland wird immer wieder über massives Vogelsterben berichtet. Über ein Beispiel haben wir bereits berichtet: Das Vogelsterben am Bodensee. In den meisten Fällen wird pauschal die Agrarnutzung und die damit schwindenden Lebensräume verantwortlich gemacht. Ob dahinter in Detail ähnliche Zusammenhänge stecken, wie bei den amerikanischen Raubvögeln?

Originalpublikation: Breinlinger S. et al. Hunting the eagle killer: A cyanobacterial neurotoxin causes vacuolar myelinopathy. Science (2021).

Quelle: Pressemitteilungen der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU)