Manche Tiere sind nicht abgeneigt, fermentierte oder „fermentierte“ Lebensmittel zu essen. Früchte, die Ethanol enthalten. In Schweden zum Beispiel wundert sich niemand über betrunkene Elche, und die Sucht der Affen nach „berauschenden“ Getränken ist groß. Der Verzehr von Obst ist für jeden ein alltägliches Phänomen. Bis vor Kurzem glaubte man jedoch, dass Tiere durch Zufall nur selten Ethanol zu sich nehmen. Die Ergebnisse einer neuen Studie, die in der Zeitschrift Trends in Ecology & Die Evolution stellt diese Annahme in Frage. Die Autoren der wissenschaftlichen Arbeit behaupten, dass Ethanol in fast jedem Ökosystem vorhanden ist und von vielen Tieren regelmäßig konsumiert wird. Obwohl noch nicht klar ist, ob Tiere Ethanol absichtlich konsumieren, hat dies evolutionäre Vorteile.
Ökologen haben die evolutionären Vorteile des Alkoholkonsums im Tierreich identifiziert. Bild: news.exeter.ac.uk
Inhalt
- 1 Entwicklung von Ethanol in der Natur
- 2 Genetische Anpassung an Alkohol
- 3 Welche Tiere konsumieren häufiger Ethanol als andere?
- 3.1 Warum machen sie das?
- 4 Warum ist das wichtig?
Evolution von Ethanol in der Natur
Es wird angenommen, dass nur Menschen Alkohol trinken, aber der Alkoholkonsum in freier Wildbahn ist weitaus häufiger als man denkt. Die meisten Tiere, die süße Früchte fressen, sind einer gewissen Menge Ethanol ausgesetzt. Darüber hinaus ist Letzteres seit etwa 100 Millionen Jahren in der natürlichen Umwelt reichlich vorhanden – seit blühende Pflanzen begannen, süßen Nektar und Früchte zu produzieren, die durch Hefe fermentiert werden konnten.
Hefen, insbesondere Saccharomyces cerevisiae, produzieren Ethanol durch die Vergärung von Zuckern, was ihnen wahrscheinlich dabei half, sich gegen bakterielle Konkurrenten zu verteidigen. Heutzutage kommt Ethanol in den meisten Ökosystemen vor, mit höheren Konzentrationen in niedrigen Breiten und feuchten tropischen Umgebungen (wo es das ganze Jahr über produziert werden kann).
In den meisten Fällen beträgt der Alkoholgehalt natürlich fermentierter Früchte nur 1-2 Vol.-%. Bild: miamiherald.com
In tropischen Regionen können die Ethanolkonzentrationen in überreifen Früchten, so die Autoren der neuen Studie, Werte erreichen, die mit denen von alkoholarmen Getränken vergleichbar sind. Beispielsweise wurden in Panama Früchte mit einem Ethanolgehalt von bis zu 10,2 Vol.-% Alkohol gefunden.
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Genetische Anpassung an Alkohol
Zuvor wurden Gene identifiziert, die in der Lage sind, Ethanol abzubauen einige Tiere, bevor Hefe begann, es zu produzieren. Gleichzeitig gibt es Hinweise darauf, dass die Evolution diese Fähigkeit bei Säugetieren und Vögeln, die Früchte und Nektar konsumieren, verbessert hat. Insbesondere Primaten und Tupai (Spitzmäuse) haben sich an die effiziente Verstoffwechselung von Ethanol angepasst.
Beispielsweise wurden bei einigen Arten Veränderungen bei Alkoholdehydrogenase-Enzymen (einer Klasse von Dehydrogenase-Enzymen, die die Oxidation von Alkoholen und Acetalen zu Aldehyden und Ketonen katalysieren) beobachtet, die es ihnen ermöglichen, Ethanol besser zu verarbeiten. So erwarben Schimpansen und Gorillas vor etwa 10 Millionen Jahren eine Mutation im ADH4-Enzym, die dessen Effizienz bei der Metabolisierung von Ethanol steigerte. Dies fällt mit einer Zeit zusammen, in der unsere gemeinsamen Vorfahren zunehmend an Land statt auf Bäumen zogen und mehr fermentierte Früchte fanden.
Elche missbrauchen oft fermentierte Früchte. Bild: townsquare.media
Aus evolutionärer Sicht ist es jedoch unwahrscheinlich, dass Trinken für Tiere, die auf Bäume klettern oder vor Raubtieren fliehen, von Vorteil ist, da ein solches Verhalten die Weitergabe von Genen nicht fördert. Im Gegensatz zu Menschen, die sich absichtlich betrinken, streben Tiere nach möglichst vielen Kalorien und nicht nach einer berauschenden Wirkung.
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Welche Tiere konsumieren häufiger Ethanol als andere?
Mittlerweile wissen wir, dass viele Tiere und Insekten regelmäßig Ethanol zu sich nehmen. Fruchtfliegen (Drosophila melanogaster) beispielsweise legen ihre Eier bevorzugt in gärenden Früchten mit hohem Ethanolgehalt ab – das schützt den Nachwuchs vor Parasiten. Darüber hinaus erhöhen Drosophila-Larven den Ethanolverbrauch, wenn sie mit Schlupfwespen infiziert sind.
Es gibt auch Hinweise auf betrunkene Vögel, insbesondere Seidenschwänze (Bombycilla cedrorum), die fermentierte Beeren fressen hin und wieder mit den Folgen einer Vergiftung konfrontiert, die sich in mangelnder Koordination während des Fluges äußern.
Amerikanische Seidenschwänze lieben fermentierte Beeren. Bild: perkypet.com
Der bereits erwähnte Zwerg-Toupai (Ptilocercus lowii) und Plumploris (Nycticebus coucang) lieben es, sich am fermentierten Nektar der Bertam-Palme zu erfreuen. Die darin enthaltene Ethanolkonzentration erreicht 3,8 %, die Tiere zeigen jedoch keine Anzeichen einer Vergiftung.
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Unter den Affen sind Klammeraffen (Ateles geoffroyi) berühmte Liebhaber fermentierter Früchte und verzehren fermentierte gelbe Mombin-Früchte mit einem Ethanolgehalt von 1 % bis 2,5 %. Urintests dieser Tiere ergaben das Vorhandensein von Ethanolmetaboliten.
Warum tun sie das?
Obwohl unklar ist, ob Tiere absichtlich Ethanol konsumieren, hat dies sicherlich evolutionäre Vorteile. Erstens ist es eine ausgezeichnete Kalorienquelle, auch wenn die Vergärung von Zucker zu Ethanol die Gesamtkalorienzahl der Frucht verringert. Zweitens trägt sein Verzehr zu einer effizienten Nahrungssuche bei: Aromatische Verbindungen, die bei der Fermentation entstehen, helfen Tieren, reife oder überreife Früchte mit einem hohen Zuckergehalt und damit Kaloriengehalt zu finden.
Es gibt auch «medizinische» Vorteile, da Ethanol antiparasitäre Eigenschaften hat (denken Sie an Fruchtfliegen), und auch soziale: Einige Forscher glauben, dass Ethanol einen Einfluss auf die kognitive Funktion haben könnte, indem es die Entspannung fördert und die Interaktion mit Artgenossen verbessert. Ethanol kann das Endorphin- und Dopaminsystem auslösen.
Tiere trinken häufiger Alkohol als bisher angenommen, aber sie tun dies aus ihren eigenen Gründen. Bild: manchestereveningnews.co.uk
Diese Hypothese kann jedoch nur durch weitere Forschung bestätigt werden. Das Team wirft weitere Fragen dazu auf, wie groß der Ethanolkonsum in freier Wildbahn ist und welche Auswirkungen er auf die Physiologie und das Verhalten von Tieren in ihrem natürlichen Lebensraum hat.
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Warum ist das wichtig?
Die Ergebnisse der neuen Studie erweitern unser Verständnis der Rolle von Ethanol im Verhalten von Tieren erheblich und werfen zudem Licht auf bisher unbekannte evolutionäre Prozesse im Zusammenhang mit Alkoholkonsum und -stoffwechsel. Letztlich sind der Verzehr und die Auswirkungen fermentierter Früchte ein integraler Bestandteil vieler Ökosysteme und spielen eine bedeutende Rolle im Leben verschiedener Arten.
Wir fangen gerade erst an zu verstehen, wie weit verbreitet und wichtig der Ethanolkonsum im Tierreich ist. „Dies ist ein spannender Bereich für zukünftige Forschung, der unser Verständnis der Interaktionen zwischen Tieren und Pflanzen sowie unserer eigenen Evolutionsgeschichte verändern könnte“, kamen die Autoren der wissenschaftlichen Arbeit zu dem Schluss.
Die Ergebnisse unterstreichen auch die Notwendigkeit, die Annahme der Rolle von Ethanol in Ökosystemen zu überdenken: Anstatt es als seltenen und zufälligen Faktor zu betrachten, muss es als wichtiger Bestandteil der Tierwelt anerkannt werden. Die Autoren der Studie hoffen, dass ihre Arbeit Kollegen zu weiteren Forschungen auf diesem Gebiet inspirieren wird.
Alkohol in fermentierten Früchten ist ein Tierfreund. Bild: independent.co.uk
Dies liegt auch daran, dass sich viele Arten an die Anwesenheit von Ethanol angepasst haben und möglicherweise besser mit anderen Giftstoffen und Umweltveränderungen zurechtkommen. Beispielsweise ist derzeit nicht bekannt, ob die Fähigkeit, Ethanol zu verstoffwechseln, mit anderen physiologischen oder Verhaltensmerkmalen zusammenhängt und welche Auswirkungen sie auf die Kommunikation zwischen den Arten hat.
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Die Ergebnisse der Studie sind auch für den Menschen nützlich: Zu verstehen, wie Tiere auf die Anwesenheit von Ethanol in der Umwelt reagierten, könnte für Sie und mich wichtig sein. Tatsache ist, dass die Untersuchung der genetischen Veränderungen, die mit dem Alkoholstoffwechsel verbunden sind, bei der Entwicklung neuer Behandlungsmethoden für Süchte und Krankheiten, die mit dem Alkoholkonsum einhergehen, hilfreich sein kann.
Untersuchung der Evolution von Durch die Untersuchung des Ethanolstoffwechsels bei anderen Arten können wir wichtige Informationen über die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Evolution des Menschen erhalten, glauben die Forscher.
Beachten Sie, dass eine Reihe komplexer und ständig aufkommender Fragen dadurch beantwortet werden können vereint die Bemühungen von Ökologen und Genetikern, Molekularbiologen und Kognitionswissenschaftlern. Auf die eine oder andere Weise steht die Welt vor neuen, erstaunlichen Entdeckungen. Und das sind großartige Neuigkeiten.