Soziale Faktoren und Parasitenlast in Graugänsen

Individuen zahlen für soziales Zusammenleben oft einen hohen Preis in Form von sozialem Stress. Es ist bekannt, dass (sozial induzierter) Stress nicht nur energetisch kostspielig ist, sondern sich auch auf das Immunsystem auswirkt, welches wiederum die Anfälligkeit für Parasiten und Krankheiten bestimmt. Mit unserem Projekt wollen wir erstmals die systemischen Zusammenhänge zwischen sozialer Einbettung, Stressreaktion (immunreaktive Corticosteronmetabolite im Kot; CORT), Immunparameter (Differentialblutbild, Phytohaemagglutinin Hauttest) und Belastung mit Darmparasiten bei einer sozial komplexen Vogelart untersuchen, konkret an der frei lebende Graugansschar der Konrad Lorenz Forschungsstelle. Wir planen, im Rahmen dieser Studie einen beobachtenden/monitoring-Teil und drei grundlegende Experimenten durchzuführen. Zum einen wollen wir das soziale Verhalten, Immunparameter und die Belastung mit Darmparasiten an jenen 20 Individuen langfristig untersuchen, welchen bis vor einem Jahr Herzschlagratentransmitter implantiert waren und die auch bezüglich ihrer Persönlichkeit gut charakterisiert sind. Zusätzlich werden wir Individuen mit einbeziehen, die soziale Akutsituationen erleben (Partnerverlust, Konkurrenz mit Rivalen). Wir erwarten, dass diese Individuen höhere CORT-Werte und zeitverzögert, veränderte Immunparameter und Parasitenbelastung zeigen, als solche in stabilen sozialen Verhältnissen. Im ersten Experiment planen wir, die Belastung durch Darmparasiten zunächst in verschiedenen Gruppen von Gänsen durch Behandlung standardisiert zu minimieren, um dann die Neuinfektionsraten der Individuen in Abhängigkeit von Alter, Geschlecht, sozialer Einbettung und Persönlichkeit zu untersuchen. In einem zweiten Experiment planen wir ein Individuum für 2 Tage zu isolieren, um sowohl an dieser Gans, als auch an seinem in der Schar verbliebenen Partner während und nach der Isolierung Verhalten, CORT, Immunparameter und Parasitenbelastung zu untersuchen. Wir erwarten bei beiden Partnern eine Veränderung dieser Parameter innerhalb von Stunden bis Wochen. Schließlich wollen wir unsere Untersuchung, die im Wesentlichen auf die Auswirkungen längerfristiger Stressbelastung hin ausgelegt ist, mit einem Akut- Experiment zu ergänzen. Wir planen die Auswirkung einer einzigen "ACTH-Challenge" auf CORT, Immunparameter und Parasitenbelastung zu untersuchen. In allen Teilen unserer Studie wollen wir die wichtigen Faktoren (Alter, Geschlecht, sozialer Status und Persönlichkeit) bezüglich der Parameter (Herzfrequenz, CORT, Immunparameter, Darmparasiten) in gemeinsamen Modellen (GLM und GLMM, wenn angebracht) analysieren. Unser Projekt stellt die konsequente Fortsetzung der erfolgreichen Arbeit zur sozialen Komplexität und Physiologie von Graugänsen an der Konrad Lorenz Forschungsstelle in Grünau dar. Querschnittsprojekte, wie dieses, an dieser Schar profitieren von unseren detaillierten Langzeitdaten zur Familiengeschichte, Sozialverhalten, Persönlichkeit, Stresshormonprofile und Herzschlagraten der einzelnen Individuen. Eine besondere Stärke des Gänsemodells besteht darin, dass es sich um frei lebende Tiere in einem intakten sozialen Umfeld handelt, die trotzdem kontrollierten Untersuchungen zugänglich sind.

Bei Menschen und anderen Säugetieren wurde ein klarer Zusammenhang zwischen sozialer Einbettung, Stressbelastung, Funktion des Immunsystems und Gesundheit gefunden. Obwohl Vögel stammesgeschichtlich 220 Millionen Jahre von den Säugetieren entfernt sind, gibt es Hinweise, dass sie einen ganz ähnlichen Zusammenhang wie Säugetiere zwischen Sozialleben und Gesundheit zeigen. Dies wurde im FWF-Projekt P21489-B17"Soziale Faktoren und Parasitenlast in Graugänsen" an der Konrad Lorenz Forschungsstelle in Grünau von einem Team um Kurt Kotrschal, bestehend aus den Post Docs Claudia Wascher, Sonja Ludwig, Isabella Scheiber und Didone Frigerio, unter Mitwirkung einer Reihe von Studentinnen untersucht. In neun Unterstudien manipulierten wir die Zusammenhänge zwischen sozialem Umfeld, Stressbelastung (Kortikosteronmetabolite aus Kot) und Parasitenbelastung (ebenfalls aus Kot) bzw. Immunsystems (Blutparameter) experimentell. Zudem liefen als add-ons Pilotstudien zum Zusammenhang zwischen Sozialleben und Parasitenbelastung bei Waldrapp Ibissen und bei Aaskrähen. In den Kernstudien an Graugänsen wurde unter anderem die Stresshormonbelastung künstlich erhöht, der Paarpartner für wenige Tage entfernt und das Sozialverhalten einer großen Anzahl von Graugänsen mit ihren Stresshormonen, Immunparametern und Parasitenbelastung in Zusammenhang gebracht. Wie erwartet, zeigte sich eine signifikante Modulation des Stresshormons mit dem sozialen Kontext. Damit hingen weniger deutlich, Veränderungen in den hämatologischen Immunparametern und in der Ausscheidung von Parasiten zusammen. Damit konnten wir zeigen, dass Vögel einen ähnlichen psychosomatischen Zusammenhang aufweisen wie Säugetiere. Die Ergebnisse dieses Projekts werden in mehreren peer-review-Publikationen veröffentlicht und flossen in eine Reihe von Buch- und Kongressbeiträgen ein. Die Mitarbeiterinnen Sonja Ludwig und Claudia Wascher gingen aus dem Projekt in wissenschaftliche Positionen in Schottland bzw. Spanien und für Didone Frigerio war es der Wiedereinstieg in die Wissenschaftliche Arbeit nach ihrer Elternkarenz.