Does weather shape rodents? Climate related changes in morphology of two heteromyid species

Geographical variation in morphometric characters in heteromyid rodents has often correlated with climate gradients. Here, we used the long-term database of rodents trapped in the Sevilleta National Wildlife Refuge in New Mexico, USA to test whether significant annual changes in external morphometric characters are observed in a region with large variations in temperature and precipitation. We looked at the relationships between multiple temperature and precipitation variables and a number of morphological traits (body mass, body, tail, hind leg, and ear length) for two heteromyid rodents, Dipodomys merriami and Perognathus flavescens. Because these rodents can live multiple years in the wild, the climate variables for the year of the capture and the previous 2 years were included in the analyses. Using multiple linear regressions, we found that all of our morphometric traits, with the exception of tail length in D. merriami, had a significant relationship with one or more of the climate variables used. Our results demonstrate that effects of climate change on morphological traits occur over short periods, even in noninsular mammal populations. It is unclear, though, whether these changes are the result of morphological plasticity or natural selection.     

Imprecision in waggle dances of the honeybee (Apis mellifera) for nearby food sources: error or adaptation?

A curious feature of the honeybee's waggle dance is the imprecision in the direction indication for nearby food sources. One hypothesis for the function of this imprecision is that it serves to spread recruits over a certain area and thus is an adaptation to the typical spatial configuration of the bees' food sources, i.e., flowers in sizable patches. We report an experiment that tests this tuned-error hypothesis. We measured the precision of direction indication in waggle dances advertising a nest site (typically a tree cavity, hence a target that is almost a point) and compared it with that of dances advertising a food source (typically a flower patch, hence a target that covers an area). The precision of dances for a nearby nest site was significantly higher than that of dances for an equidistant feeder. This was demonstrated four times with four colonies. Our evidence therefore supports the hypothesis that the level of precision in the direction indication for nearby food sources is tuned to its optimum without being at its maximum. Received: 9 December 1998 / Received in revised form: 24 February 1999 / Accepted 12 March 1999     

Quantitative analysis of pyrrolizidine alkaloids sequestered from diverse host plants in Longitarsus flea beetles (Coleoptera, Chrysomelidae)

Summary. Several species of the flea beetles genus Longitarsus are able to sequester pyrrolizidine alkaloids (PAs) from their host plants. In five Longitarsus species we compare the concentration of PAs present in their host plants belonging to the Asteraceae or Boraginaceae with those found in the beetles. To get an estimate of the intrapopulation variability, three samples of five beetles each and five individual plants were analyzed for each comparison. A strong intrapopulation variability could be detected both among plant and beetle samples. The total concentration found in the beetles varied strongly between species. The local host plant and its phenology influence the concentrations present in the beetles as evidenced in comparisons of a single beetle species from two different hosts and of one beetle species collected at the same site at different times of the year. In addition, different beetle species apparently vary in their capacity to sequester the alkaloids, at the lowest extreme the mean PA concentration in the beetles (0.034 μg PA/mg dry weight) was 1/30 of the mean concentration found in the plant leaves (L. aeruginosus from Eupatorium cannabinum), at the highest extreme (2.098 μg PA/mg dw) the concentration in the beetles was a 1000 fold higher than in the plant leaves (L. nasturtii from Symphytum officinale). The highest mean concentration found in the beetles was 3.446 μg/mg dw (L. exoletus from Cynoglossum officinale). The absolute concentrations found in the beetles are comparable to other insects which have been shown to be effectively defended against their potential predators. Received 22 June 1999; accepted 25 August 1999     

Die rolle der umweltprobenbank in der Umweltüberwachung am beispiel von chlorierten kohlenwasserstoffen in ausgewählten matrizes

For precautinary environmental protection the Environmental Specimen Bank (ESB) has been successfully established as a permanent environmental surveillance tool in Germany. The presented monitoring results on chlorinated hydrocarbons (CHC) show very clearly the effects of political decisions and can be used for the identification of pollutant sources. The CHC burden of breams (Abramis brama) from five German rivers (Elbe, Rhein, Saar, Mulde, Saale) gives an current overview of the pollution situation of different limnic ecosystems in Germany. A calculation model about the distribution of organic pollutants between different tissues offers the possibility to predict concentrations in liver and muscle of breams. Legislative emission restrictions have led to a significant decrease of dioxin levels in herring gull (Larus argentatus) eggs between 1988–1996.     

A strategy for the next decade to address data deficiency in neglected biodiversity

Measuring progress toward international biodiversity targets requires robust information on the conservation status of species, which the International Union for Conservation of Nature (IUCN) Red List of Threatened Species provides. However, data and capacity are lacking for most hyperdiverse groups, such as invertebrates, plants, and fungi, particularly in megadiverse or high-endemism regions. Conservation policies and biodiversity strategies aimed at halting biodiversity loss by 2020 need to be adapted to tackle these information shortfalls after 2020. We devised an 8-point strategy to close existing data gaps by reviving explorative field research on the distribution, abundance, and ecology of species; linking taxonomic research more closely with conservation; improving global biodiversity databases by making the submission of spatially explicit data mandatory for scientific publications; developing a global spatial database on threats to biodiversity to facilitate IUCN Red List assessments; automating preassessments by integrating distribution data and spatial threat data; building capacity in taxonomy, ecology, and biodiversity monitoring in countries with high species richness or endemism; creating species monitoring programs for lesser-known taxa; and developing sufficient funding mechanisms to reduce reliance on voluntary efforts. Implementing these strategies in the post-2020 biodiversity framework will help to overcome the lack of capacity and data regarding the conservation status of biodiversity. This will require a collaborative effort among scientists, policy makers, and conservation practitioners.     

Gradient ion chromatography of environmentally relevant anions in scrubbers of waste incinerators

Improved separations of a wide range of anions of environmental importance in scrubbers of waste incinerators were achieved by applying a Na₂B₄O₇/NaOH composition gradient of low electrical conductivity in combination with suppressed ion chromatography. Fluoride, Acetate, Formiate and 16 other ions including Iodide could be separated within the same run in less than 20 minutes. The selective detection of small amounts of several anions in presence of excessive amounts of Chloride and Sulfate is discussed. Furtheron various adsorbents were tested for the removal of Phenol as a potential trouble shooting source in 5 ion chromatography. Depending on the analytical task and circumstances several adsorbents reveiled promising properties.     

Regionalisation and sustainability in the field of industrial production

SUMMARY

Regional business concepts are said to have huge potential to support sustainable development in industrialised countries (e.g. Stransfeld, 1999). However, whereas efforts have been made to implement regional concepts within agriculture and forestry, empirical findings show that regional concepts are only of minor importance to managers within industrial production (Rentz et al., 2000). Considering this situation, the aim of the present article is to explain why regional business concepts have rarely been implemented in the field of industrial production. Therefore, in the course of the present article, a raster for the identification of relevant barriers on a personal, enterprise, inter-firm and macroeconomic level will be developed and applied. Subsequently, suggestions for a set of measures to overcome these barriers to regionalisation will be given. The results have been identified in the framework of a questionnaire to about 30 decision makers of industrial companies within research, a project promoted by the German Ministry of Education and Research.     

Klima-Biomonitoring: Nachweis des Klimawandels und dessen Folgen für die belebte Umwelt

Hintergrund und ZielEs wird vorgeschlagen, Biomonitoring-Verfahren zu verwenden, um Auswirkungen des Klimawandels auf die belebte Umwelt zu erkennen, zu bewerten und zu dokumentieren, weil ? es mit dieser Methode gelingt, klimainduzierte Veränderungen in besonders empfindlichen Gebieten in Deutschland mit ihren Lebensräumen, Lebensgemeinschaften und Arten darzustellen, ? es bezüglich Zuwanderung und Ausbreitung neuer Schädlinge und Krankheitserreger für Mensch, Tier und Pflanze nach bzw. in Deutschland relevante Informationen liefern kann, ? damit der Politik zur Bewertung der Auswirkungen des Klimawandels wichtige Informationen, Handreichungen und Entscheidungsgrundlagen zur Verfügung gestellt werden können und ? auf dieser Grundlage geeignete Anpassungsmaßnahmen eingeleitet und auf ihre Wirksamkeit geprüft werden können, wie beispielsweise in der Deutschen Anpassungsstrategie (BMU 2009) beschrieben. Für Biomonitoring-Verfahren, die geeignet sind, Auswirkungen des Klimawandels anzuzeigen, wird der Begriff Klima-Biomonitoring vorgeschlagen Diese Verfahren sollten aus verschiedenen Gründen (u.?a. abgestimmte Methodik und gleiche Datenbasis, Kostenersparnis) unter Beteiligung aller Bundesländer umgesetzt werden. Bioindikation ist bereits heute ein unverzichtbares Verfahren, frühzeitig Veränderungen in der belebten Umwelt zu erkennen und somit Hinweise auf besondere Gefahren zu liefern (Frühwarnsystem). Für das Klima-Biomonitoring werden vorzugsweise bestehende Monitoringsysteme mit ihren bereits erhobenen Daten ausgewertet und mitgenutzt. Material und Methoden Das Klima-Biomonitoring greift auf bereits eingeführte und bewährte Methoden der Bioindikation von Umweltveränderungen zurück. Bestehende Methoden werden im Hinblick auf die besonderen, durch den Klimawandel bedingten Anforderungen ergänzt, angepasst und weiterentwickelt. Auf der Grundlage einer Auswertung relevanter laufender Bundes- und Länderprogramme werden wesentliche Wirkungen des Klimawandels identifiziert, die datenliefernden Programme zugeordnet und Auswertungen vorgeschlagen. Zusätzlich werden Datenquellen beschrieben, deren Nutzung weitergehende Betrachtungen ermöglichen. ErgebnisseIn einer Übersichtstabelle werden Monitoring-Programme auf Bundes- und Länderebene systematisiert und hinsichtlich ihrer Bedeutung für die Bewertung von Klimafolgen auf die belebte Umwelt dargestellt. Eine Übersicht über Datenquellen sowie eine Darstellung erster Erkenntnisse aus der Auswertung vorliegender Daten belegen die Relevanz des vorgeschlagenen Verfahrens. Der erkennbare Forschungs- und Entwicklungsbedarf wird umrissen und Vorschläge für eine Optimierung des Daten- und Methodenaustausches benannt. Beispiele zur Anwendung und Vertiefung der Thematik sowie Anregungen zur Weiterentwicklung der Methodik und zum Schließen von Kenntnislücken werden in Folgepublikationen aufgezeigt. DiskussionAuf der Basis des Klima-Biomonitorings kann das Ausmaß der durch den Klimawandel bereits eingetretenen Veränderungen beschrieben sowie Szenarien und Prognosen zu den Auswirkungen von Klimaveränderungen erstellt werden. Weiterhin ist es möglich, die sekundären Wirkungen des Klimawandels, insbesondere die Auswirkungen der Maßnahmen zur Anpassung an den Wandel, mithilfe der Bioindikation auf ihre Wirksamkeit zu prüfen. Für einige Klima-Bioindikatoren ist der kausale Zusammenhang zwischen Klimawandel und Reaktion bereits belegt (zum Beispiel die Frühjahrsphasen in der Pflanzenphänologie), in anderen Fällen müssen noch Methoden zur Unterscheidung zwischen Klimawirkungen und anderen Wirkfaktoren entwickelt werden. Die Erkenntnisse aus dem Klima-Biomonitoring sollen Grundlage für entsprechende Handlungen sein, sodass geeignete Anpassungsstrategien und gleichzeitig Maßnahmen zur Vermeidung oder zur Verminderung der Effekte eingeleitet werden können. Zugleich sollen eine angemessene Politikberatung, eine Information der Öffentlichkeit und die Erfüllung entsprechender Berichtspflichten erfolgen. Schlussfolgerungen:Klima-Biomonitoring ist eine geeignete Methode, um klimainduzierte Veränderungen in besonders empfindlichen Gebieten in Deutschland mit ihren Lebensräumen, Lebensgemeinschaften und Arten darzustellen. Erste Auswertungen zeigen, dass bereits Wirkungen des Klimawandels auf die belebte Umwelt nachweisbar sind. Hierbei liefert die Pflanzenphänologie seit vielen Jahren wertvolle Hintergrunddaten. Eine Verschneidung dieser Hintergrunddaten mit Daten aus anderen geeigneten Monitoring-Programmen und weiteren Informationen (zum Beispiel Geobasisdaten) ermöglicht es, diese Erkenntnisse zu ergänzen. Damit ist die Ermittlung und Bewertung von klimainduzierten Wirkungen auch im Bereich der Ausbreitung von Krankheitsüberträgern und -erregern und anderer Phänomene sowie der Bewertung von Maßnahmen möglich. Empfehlungen und PerspektivenEine abgestimmte Anwendung der Methodik in allen Bundesländern und beim Bund, eine Verbesserung des Daten- und Methodenaustausches, die Identifikation, Erschließung und Nutzung weiterer Datenquellen, die Weiterentwicklung der Methodik und eine Publikation weiterer Erkenntnisse werden empfohlen. Es ist davon auszugehen, dass sich das Klima-Biomonitoring wegen seiner Vorteile als Methode zur Erhebung von Klimafolgen für die belebte Umwelt auch international etablieren wird.     

Odd fish abandon mixed-species groups when threatened

Summary In a field experiment, two juvenile size classes of striped parrotfish (Scarus iserti), stoplight light parrotfish (Sparisoma viride), and ocean surgeonfish (Acanthurus bahianus) were threatened by a model of a common predator (the trumpetfish, Aulostomus maculatus) while alone and in mixedspecies groups of 3–100 members. Striped parrotfish, which usually consitute the majority of a group, used the groups for protection. Stopight parrotfish, present in very low numbers, hid in the coral. Individuals of both species left a group sooner if it had fewer conspecifics. Small surgeonfish sought protection in groups, while larger individuals too big to be consumed by the trumpetfish, swam away alone. These results may be explained by differences in the protection derived from mixed-species groups, and particularly, by the high predation risk suffered by odd individuals.