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Der Rückgang der Wildtiere kann Ökosysteme tiefgreifend verändern und das Risiko von Ernährungsunsicherheit und neu auftretenden Krankheiten erhöhen, die wiederum die globale Gesundheit, Gesellschaft und Wirtschaft bedrohen. Aufbauend auf dem theoretischen Überbau des Konzepts komplexer sozial-ökologischer Systeme untersuche ich in dieser Dissertation die Jagd und den Wildtierhandel in einem ganzheitlichen, differenzierten und skalensensitiven Ansatz. Dabei untersuche ich die Ursachen der Wildtiernutzung auf verschiedenen Ebenen (z.B. Nutzergruppen) und Skalen (lokal, global). Ich untersuchte ein lokales Umfeld durch eine Fallstudie um den Taï-Nationalpark in der Elfenbeinküste, indem ich 348 Jäger, 202 Buschfleischhändler, 190 Restaurantbesitzer und 985 Verbraucher in 47 städtischen und ländlichen Siedlungen befragte. Darüber hinaus untersuchte ich mithilfe von 114 persönlichen Interviews mit Nationalparkdirektoren in 25 afrikanischen und europäischen Ländern die Ausprägung der Jagd über den sozioökonomisch und ökologisch kontrastreichen globalen Süd-Nord-Gradienten. Die lokale Fallstudie zeigte die Heterogenität der Wildfleisch-Warenkette, in der mehrere Akteure Wildfleisch und verschiedene Taxa aus unterschiedlichen wirtschaftlichen, kulturellen oder ernährungsbedingten Beweggründen nutzen. Die globale Perspektive zeigte die sich verändernden Erscheinungsformen und Gründe für die Jagd entlang des globalen Süd-Nord-Gradienten. Im Süden überwog die illegale und kommerzielle Jagd auf Pflanzenfresser, während im Norden die legale, kulturell und sozial motivierte Jagd auf Huftiere und die illegale Jagd auf Raubtiere außerhalb von Parkgrenzen dominierte. Die Einbindung lokaler Gemeinschaften und die Berücksichtigung universeller Mechanismen menschlicher Kooperation könnte dem Naturschutz und der sozialen Gerechtigkeit zugutekommen. Nichtsdestotrotz verdeutlichen die Auswirkungen großräumiger Faktoren auf lokale Systeme die Notwendigkeit, gut umgesetzte lokale Maßnahmen mit einer angemessenen globalen Governance zu kombinieren, um den Raubbau an der Natur einzudämmen. / Declining wildlife can profoundly alter ecosystems and increase the risks of food insecurity and emerging diseases that threaten global health, societies, and economies. Building on the theoretical superstructure of complex social-ecological systems, I examine wildlife trade in a holistic, differentiated, and scale-sensitive approach, exploring the causes of wildlife use at different levels (e.g. user groups) and scales (local, global). I examined a local setting through a case study around Taï National Park in Côte d'Ivoire by interviewing 348 hunters, 202 bushmeat traders, 190 restaurant owners, and 985 consumers in 47 urban and rural settlements. Furthermore, I investigated the manifestation of hunting across the Global South-North gradient through 114 face-to-face interviews with national park directors in 25 African and European countries. The local case study revealed the heterogeneity of the wild meat commodity chain, in which multiple actors use wild meat and different taxa for varying economic, cultural, or nutritional motivations. The global perspective revealed the shifting manifestations and reasons for hunting along the Global South-North gradient. Illegal, commercial hunting of herbivores prevailed in the South, while legal, culturally-, and socially-motivated hunting of ungulates and the illegal pursuit of predators outside park boundaries were common in the North. Engaging local communities and incorporating universal mechanisms of human cooperation into conservation could benefit conservation and social justice. The impacts of large-scale drivers on local systems highlight the need for combining well-implemented local action and appropriate global governance to curb wildlife overexploitation

Im Fokus dieser Dissertation steht die Zerstörung des Lebensraumes von Schlangen durch anthropogene Einflüsse im Zusammenhang mit dem Auftreten von Schlangenbissen bei Menschen. Zum Schutz der Schlangen und dem Problem der Schlangenbisse wurden vier wesentliche Anforderungen erarbeitet. Mit Hilfe eines Artenverteilungsmodells wurden die ökologischen Nischen von 29 Giftschlangenarten aus Bangladesch und von zehn Kobraarten (Naja) aus Asien ermittelt. Auf lokaler Ebene wurde festgestellt, dass Überschwemmungen, Waldtypen, Ökosysteme und klimatische Parameter das Verbreitungsgebiet der Schlangenarten in Bangladesch beeinflussen. Auf regionaler Ebene sind anthropogene Faktoren wie die Zerstörung von Schlangenlebensräumen, Handel, Ausbeutung und Tötung von Schlangen wahrscheinlich die Hauptursachen für den Rückgang der Populationen der asiatischen Naja. Auf beiden Ebenen führt der Klimawandel zu einer Verkleinerung der ökologischen Nischen von Schlangenarten in Bangladesch und Asien. In Bangladesch könnten die untersuchten Arten innerhalb der nächsten 50 Jahre mehr als 90 % ihren derzeitigen Lebensraum verlieren (Asiatische Naja durchschnittlich 56 % (12 bis 100 %)). Wenn günstige Nischen nicht erhalten werden können, könnten viele Schlangenarten in einigen Ländern Asiens, darunter Bangladesch, in wenigen Jahrzehnten aussterben. Darüber hinaus wurde in der vorliegenden Studie geschätzt, dass die Zahl der jährlichen Schlangenbisse in Bangladesch mehr als doppelt so hoch sein könnte wie bisher angenommen. Da der Klimawandel zu einer geografischen Verschiebung günstiger Nischen führen kann, kann sich diese Veränderung auch auf die Häufigkeit von Schlangenbissen auswirken. Bei der Analyse von Giftvariationen und der Wirksamkeit von Antivenomen wurde festgestellt, dass isolierte Populationen deutliche intraspezifischere Giftvariationen zeigen. / Snakes are threatened by habitat degradation and anthropogenic impacts, while accidental encounters between humans and snakes may result in snakebite incidents. Thus, the conservation of snakes snakebite problem, a global public health emergency, are interconnected. I found four primary needs for a combined solution to satisfy both above causes. A species distribution model was employed to identify the ecological niches of 29 venomous snake species from Bangladesh and of ten cobra species (Naja) from Asia. At the local scale, flood events, forest types, ecosystems, and climatic parameters were found to shape the range of snake species in Bangladesh. At the regional scale, anthropogenic factors, like snake habitat destruction, trade, exploitation, and snake killings are likely to be the main causes for the decrease in populations of Asian Naja. At both levels, climate change causes shrinking and fragmenting the ecological niches of snake species in Bangladesh and Asia. In Bangladesh, the studied species may lose more than 90% of their current climatic niche within the next 50 years. In the same timeframe, Asiatic Naja may lose an average of 56% (12- 100%) of the area of suitable climatic niches. If favourable niches cannot be preserved, many snake species might go extinct from several countries in Asia in a few decades, including Bangladesh. In addition, the present study estimated that there might be more than double the amount of annual snakebite incidents in Bangladesh than previously estimated. As climate change may cause geographical shifting of favourable niches, this change may also have consequences for the frequency of snakebites, so snakebite should be considered a climate driven dynamic public health problem. While analysing venom variations and the efficacy of antivenom, I found that venom should be sampled from geographically or ecologically isolated populations of each venomous snake, because isolated populations have shown distinct intraspecific venom variations.

Der mitteleuropäische Wasserfroschkomplex umfasst Pelophylax lessonae (Genotyp LL), Pelophylax ridibundus (RR) und deren Hybriden Pelophylax esculentus (LR), der sich hemiklonal durch Rückkreuzen mit LL in lessonae-esculentus (L-E)-Populationen oder RR in ridibundus-esculentus (R-E)-Populationen reproduziert. Außerdem können Hybriden in reine Hybridpopulationen (E) bilden, in denen triploide Individuen die Elternarten funktionell ersetzen. Bislang ist wenig über die molekularen Mechanismen bekannt, die der klonalen Gametenbildung in der Keimbahn der Hybridform zugrunde liegen. In dieser Studie wurden erstmalig 160 Gene der Elternarten untersucht, die an der Gametenbildung beteiligt sind. Zusätzlich wurden 131 SNPs von 52 dieser Gene von 652 Wasserfröschen aus 26 Populationen analysiert. Im Ergebnis wurden 14 SNPs von 10 Genen entdeckt, deren Frequenzen mit dem Populationssystem assoziiert waren. In Übereinstimmung mit ihren Funktionen könnten diese Gene im Zusammenheng mit den system-spezifischen hybridogenetischen Reproduktionsmodi stehen. Sowohl transkriptomische als auch SNP-Daten lieferten Hinweise auf genetische Introgression, d. h. einen Transfer lessonae-spezifischer Allelen in den ridibundus-Genpool oder umgekehrt. Außerdem wurde bei P. lessonae eine kryptische genetische Diversität beobachtet. SNP-Analysen ergaben auch, dass LR-Individuen aus E-Populationen eine höhere genetische Ähnlichkeit mit LR-Individuen aus R-E als aus L-E-Populationen aufweisen. Diese Ergebnisse werfen die Frage nach dem Ursprung der E-Populationen auf, von denen bisher angenommen wurde, dass sie aus L-E-Populationen hervorgegangen sind. Die neuen molekularen Daten stehen mit den hemiklonalen Fortpflanzungsmodi von P. esculentus im Einklang und unterstreichen, dass diese wahrscheinlich auf komplexen Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Genen und Faktoren basieren. / The Central European water frog complex comprises Pelophylax lessonae (genotype LL), Pelophylax ridibundus (RR), and their hybridogenetic hybrid Pelophylax esculentus (LR), which reproduces by backcrossing with LL in lessonae-esculentus (L-E) populations or RR in ridibundus-esculentus (R-E) populations. In addition, hybrids are able to reproduce in all-hybrid (E) populations in which triploid individuals functionally replace the parental species. To date, little is known about the molecular mechanisms underlying clonal gamete formation in the hybrid germline. In this study, 160 genes from P. lessonae and P. ridibundus known to be involved in gametogenesis were characterized for the first time. In addition, 131 single nucleotide polymorphisms (SNP) from 52 of these genes were analyzed, derived from 652 water frogs of 26 populations. As a result of logistic regressions, 14 SNPs of 10 genes were detected whose frequencies were associated with the population system. Consistent with their functions during gametogenesis, these genes can be considered as candidates associated with the system-specific hybridogenetic modes, i.e. clonal inheritance of the L and/or R genomes. Both transcriptomic and SNP data provided evidence for genetic introgression, i.e. a transfer of lessonae-specific alleles into the ridibundus gene pool or vice versa. In addition, cryptic genetic diversity was observed in P. lessonae. SNP analysis also revealed that LR individuals from E populations exhibit higher genetic similarity to LR individuals from R-E than L-E populations where triploid frogs do not occur. These findings raise the question of the origin of E populations, which were previously thought to have arisen from L-E populations after the emergence of triploid hybrids. The new molecular data are consistent with the reproductive modes of P. esculentus and emphasize that clonal inheritance is most likely caused by complex interactions of different genes and genetic factors.

Einige wenig bekannte Aspekte der Biologie der Peloridiidae (Verhalten, intraspezifische Kommunikation, Wirtspflanzenassoziationen, Feinmorphologie usw.) wurden untersucht. Die gewonnenen Informationen wurden benutzt, um eine phylogenetische Hypothese zu Verhältnissen der Peloridiidae untereinander und zu anderen Hemiptera aufzustellen. Wirtspflanzen der Peloridiidae wurden in Australien, Chile und Neuseeland systematisch besammelt. Peloridiidae als Familie scheinen keine Präferenz für ein Taxon der Bryophyta zu haben, auch wenn sie eine Affinität zu einigen Gruppen der Moose zeigen. Unterschiedliche Arten und Gattungen der Peloridiidae können sich aber in ihrer Selektivität unterscheiden. Vibrationssignale von vier Arten der Peloridiidae wurden zum ersten Mal untersucht. Einige Eigenschaften dieser Signale variierten zwischen den Arten: australische und südamerikanische Vertreter waren einander ähnlich, die neuseeländischen unterschieden sich aber von ihnen beiden. Detaillierte Informationen zu feinen morphologischen Merkmalen der Antennen, Labiumspitze, Tarsen, Integumentaldrüsen usw. in 21 Arten der Peloridiidae und einigen Außengruppen wurden zum ersten Mal präsentiert. Die erarbeiteten Merkmale wurden zur Herstellung einer phylogenetischen Hypothese herangezogen. Die Peloridiidae erwiesen sich da als ein Monophylum, dessen Schwestergruppe die Auchenorrhyncha waren. Dieses Verhältnis wird anhand von Daten aus Literatur und anderen Untersuchungen diskutiert und etwas in Frage gestellt. Die intrafamiliären Verhältnisse der Peloridiidae sind nach der erarbeiteten phylogenetischen Hypothese denen aus Literatur bekannten ähnlich; der wichtige Unterschied ist die basale Position der Gattung Peloridium. In einer Analyse mit zusätzlichen drei verhaltensökologischen Merkmalen ändert Peloridium aber seine Position, was das Potential der integrativen Ansätze illustriert, aber vorsichtig interpretiert werden muss, da solche Merkmale schwer zu homologisieren sind. / Some insufficiently studied aspects of Peloridiidae biology such as behavior, intraspecific communication, host plant preferences and fine morphology were investigated. The newly acquired information was used for production of a phylogenetic hypothesis on Peloridiidae relationships and critical evaluation of the existing ones. Host plants of Peloridiidae were studied systematically in Australia, Chile and New Zealand. Peloridiidae as a whole were found not to be bound to particular bryophyte taxa, although they regularly occurred in species of Dicranaceae, Hypopterygiaceae, Polytrichaceae and Sphagnaceae. Still, different species and genera could vary in their host plant specificity. Vibrational signals of four Peloridiidae species were studied for the first time. Features of these signals varied between species, the Australian and South American ones being similar to each other and the New Zealand species different from both of them. Detailed information on fine morphology of antennae, genae, labium tip, tegminal sculpture, tarsi, abdominal sculpture and integumental glands in 21 Peloridiidae species and some sister groups was presented for the first time. The findings were formalized as a matrix of 93 characters and analyzed phylogenetically with methods of maximum parsimony. A monophyletic Peloridiidae resulted, with significant support of the sister-group relationship to Auchenorrhyncha. This relationship was discussed on the background of other studies and literature data. The intrafamiliar structure of Peloridiidae in the present study was quite similar to previously published works, with the major exception of the genus Peloridium branching off most basally in the phylogenetic tree. Three additional bioacoustic and behavioral characters, when integrated into the matrix, change the position of Peloridium and demonstrate the potential of integrative approaches, although this result must be treated with care due to complicated homologization of behavioral traits. / В данной работе исследуется ряд недостаточно изученных ранее аспектов биологии семейства Peloridiidae: поведение, внутривидовая коммуникация, трофические связи с растениями и тонкие детали морфологии. Полученная информация используется для создания новой филогенетической гипотезы о родственных связях Peloridiidae и для критической оценки существующих гипотез. Кормовые растения семейства систематически изучены в Австралии, Новой Зеландии и Чили. Peloridiidae в целом, как выяснилось, не привязаны к отдельным таксонам мохообразных, хотя они регулярно встречались на представителях Dicranaceae, Hypopterygiaceae, Polytrichaceae и Sphagnaceae. Однако, трофическая специфичность отдельных родов и видов может сильно различаться. Впервые изучены вибрационные сигналы четырех видов пелоридиид. Черты сигналов различались внутри семейства: сигналы южноамериканских и австралийских видов были похожи, в то время как новозеландские виды от них отличались. Впервые представлена подробная информация о морфологии антенн, кончика хоботка, лапок, скульптуры тегменов, брюшка и покровных желез для 21 вида пелоридиид и некоторых внешних групп. Эти находки были организованы в матрицу из 93 признаков и проанализированы филогенетически с помощью методов минимизации изменений. В результате монофилетические Peloridiidae оказались сестринской группой монофилетических Auchenorrhyncha, с неплохим статистическим подтверждением. Эта группировка обсуждается в свете других работ и данных литературы. Внутренняя структура семейства в настоящей работе оказалась довольно похожей на данные литературы, за важным исключением рода Peloridium, который оказался на самом нижнем ответвлении филогенетического древа. Когда к анализу были привлечены три дополнительных признака (биоакустические и поведенческие), позиция Peloridium изменилась. Этот результат иллюстрирует потенциал интегративных методов, хотя и требует осторожного к себе отношения из-за сложностей гомологизации поведенческих признаков.

Die Erkrankung Huntington s Chorea ist eine autosomal dominant vererbte Erkrankung, die gewöhnlich im mittleren Lebensabschnitt beginnt und unausweichlich zum Tode führt. In unserem Bestreben, Proteine zu identifizieren, welche an Prozessen "Upstream" oder "Downstream" des krankheitsverursachenden Proteins Huntingtin beteiligt sind, wurde das Proteom eines sehr gut etablierten Mausmodells mit Hilfe der Großgel 2D-Elektrophorese untersucht. Es konnte zum ersten Mal auf Proteinebene nachweisen werden, dass die Expression von zwei Serinproteasehemmern, alpha1-Antitrypsin und Contraspin und darüber hinaus eines Chaperons, alphaB-Kristallin, im Verlauf der Erkrankung abnimmt. Reduzierte Expression von alpha1-Antitrypsin und Contraspin konnte in Gehirn, Leber, Herz und Testes nahe dem Endstadium der Erkrankung nachgewiesen werden. Hier ist es wichtig festzustellen, dass die Expressionsabnahme von alpha1-Antitrypsin im Gehirn der Abnahme in der Leber im Herzen und in den Testes vorangeht. Eine verminderte Expression des Chaperons alphaB-Kristallin wurde nur im Gehirn gefunden. Für ein weiteres Protein, das Major Urinary Protein, wurde eine verminderte Expression in der Leber und im Urin von betroffenen Mäusen festgestellt. Damit konnte demonstriert werden, dass die Erkrankung auf Proteinebene auch ein Protein, das im Gehirn von transgenen Mäusen nicht vorkommt, beeinflusst. Bei Untersuchungen am Menschen wurde in drei Gehirnregionen von Postmortem-Gehirnen von Huntington s Chorea Patienten eine veränderte Expression von alpha1-Antitrypsin festgestellt. Wenn gewährleistet werden kann, dass die Konzentration von alpha1-Antitrypsin und alphaB-Kristallin während Huntington s Chorea im Gewebe nicht absinkt, könnte dies vielleicht neuronalen Zelltod verhindern und somit bei der Verzögerung des Krankheitsverlaufs nutzbringend eingesetzt werden. / Huntington disease is an autosomal dominantly inherited disease that usually starts in midlife and inevitably leads to death. In an effort to identify proteins involved in processes upstream or downstream of the disease causing huntingtin, the proteome of a well-established mouse model was studied by large-gel 2D electrophoresis. It could be demonstrated for the first time at the protein level that two serin protease inhibitors, alpha1-antitrypsin and contraspin and the chaperone alphaB-crystallin decrease in expression over the course of disease. Importantly, the alpha1-antitrypsin decrease in the brain precedes that in liver, heart and testes in mice. Reduced expression of alpha1-antitrypsin and contraspin could be detected in the brain, liver heart and testes close to terminal disease. Decreased expression of the chaperone alphaB-crystallin was found exclusively in the brain. Reduced expression of the liver specific major urinary proteins not found in the brain, was seen in affected mice, demonstrating that the disease exerts its influence on a protein not present in the brain of transgenic mice at the protein level. When investigating three human brain regions obtained post-mortem from Huntington s disease patients, alpha1-antitrypsin expression was also altered. Maintaining alpha1-antitrypsin and alphaB-crystallin availability during the course of Huntington s disease might prevent neuronal cell death and therefore could be useful in delaying the disease progression.

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