Die Gewinnerinnen des Collaborative Research Grant wurden bekannt gegeben!

26. August 2020

Dr. Natalia Borrego und Genevieve Finerty haben den Collaborative Research Grant (CRG) des Max-Planck-Instituts für Tierverhalten / Ökologie der Tiergesellschaften an der Universität Konstanz erhalten. Ihr Projekt erforscht die Sozialität afrikanischer Löwen.

Der Afrikanische Löwe (Panthera leo) ist die einzige in Gruppen lebende Katzenart.

In ihrem Projekt identifizieren Borrego und Finerty die Bedingungen, unter denen Sozialität entsteht und zerfällt. Dafür untersuchen sie die Variabilität der sozialen Strukturen und die Kooperation zwischen Löwenpopulationen, die in Lebensräumen mit unterschiedlichen Ressourcen leben. In diesem Projekt werden sie ihre individuellen Stärken und Fähigkeiten einbringen und eine Kombination neuartiger feldbasierter, datengestützter und theoretischer Ansätze für die Erforschung der Fleischfresserbiologie entwickeln.

Dr. Natalia Borrego erhielt 2016 ihren Doktortitel in Biologie an der Universität von Miami und ist derzeit Postdoc-Forscherin am Lion Research Center der Universität von Minnesota und Postdoc-Dozentin an der American University in Kairo. Genevieve Finerty ist Doktorandin in der Wildlife and Conservation Research Unit an der Universität Oxford und wird im kommenden Oktober ihre Doktorarbeit verteidigen. Borrego und Finerty werden der Abteilung für die Ökologie von Tiergesellschaften beitreten und ihre vom CRG finanzierte Arbeit im Mai 2021 aufnehmen.

Die Idee für das CRG-Programm war an sich schon eine gemeinschaftliche Anstrengung: Dr. Ariana Strandburg-Peshkin, Wissenschaftlerin in der Abteilung und Nachwuchsgruppenleiterin an der Universität Konstanz, schlug die Idee zunächst Dr. Meg Crofoot, der Direktorin der Abteilung für Ökologie der Tiergesellschaften, vor. Gemeinsam entwickelten sie das Programm für den CRG. Ihre Absicht war es, kleine Teams von promovierten Wissenschaftlern zu finanzieren, die Forschungen zu allgemeinen Fragen über die Entstehung und Funktionsweise von Tiergesellschaften durchführen.

Sowohl Crofoot als auch Strandburg-Peshkin wissen um den Stellenwert, den kollaborative Zusammenarbeit auch für ihre eigenen wissenschaftlichen Laufbahnen hatte. Daher wollten sie die gemeinsame Forschung auf dem Gebiet fördern und die Prinzipien der Kollaboration innerhalb der neuen Abteilung für die Ökologie der Tiergesellschaften weiter vorantreiben. "Besonders auf der Post-Doc-Ebene gab es so wenige Programme, die die kollaborative Wissenschaft förderten und tatsächlich die Ressourcen zur Verfügung stellten, um sie zu ermöglichen", erklärt Crofoot. Strandburg-Peshkin fährt fort: "Wir wollten auch eine Möglichkeit für Postdoktoranden schaffen, ein wirklich eigenes Projekt zu entwickeln und ihnen die Arbeitsplatzstabilität, die Forschungsfinanzierung und die strukturelle Unterstützung zu bieten, die sie benötigen, um dieses Projekt weiterzuführen.

 

Das Projekt

Die Variabilität sozialer Strukturen und Verhaltensweisen der Löwen ist noch nicht vollständig aufgeklärt.

Borrego und Finerty sind an Sozialität interessiert und wollen herausfinden, welche Faktoren zur Entstehung und zum Zerfall von Gruppenleben und Kooperation führen und was die Unterschiede in Gesellschaftsstrukturen antreibt. Um diese Fragen zu beantworten, erforschen sie afrikanische Löwen und untersuchen, wie sich die soziale Struktur und das Verhalten von Löwenpopulationen unter verschiedenen Umweltbedingungen, wie Ressourcenreichtum und menschlichen Störfaktoren, unterscheiden.

Um die Variabilität der Sozialstruktur und die Spaltungs-Fusionsdynamik der Löwen in ihrem geografischen Verbreitungsgebiet zu analysieren, werden sie ihre eigenen Felddaten mit Langzeitdatensätzen ihrer Kooperationspartner kombinieren. Dabei interessiert sie insbesondere das Ausmaß, in dem Löwen an verschiedenen Standorten, unter unterschiedlichen ökologischen Bedingungen bei der Gruppenjagd kooperieren. Durch die Identifizierung der ökologischen Faktoren, die die Jagdstrategien und den damit verbundenen Energieaufwand beeinflussen, können Borrego und Finerty die Kosten und Nutzen des Gruppenlebens und der Kooperation dieser territorialen Art besser verstehen.

"Das meiste, was wir über Löwen wissen stammt aus dem Serengeti-Ökosystem", erklärt Borrego, "und sie sind wirklich sozial, sie leben in relativ dichten und großen sozialen Gruppen, verglichen mit anderen Gebieten, also würde man starke Kooperation erwarten". Die geografische Verbreitung der afrikanischen Löwen ist jedoch über die Grasebenen und Savannen des subsaharischen Afrikas verstreut - und umfasst Lebensräume mit unterschiedlichem Ressourcenreichtum. Es ist noch unklar, inwieweit sich die Sozialität der Löwen in diesen verschiedenen Lebensräumen unterscheidet.

Die Feldstudie befindet sich im Khutse Wildreservat in Botswana, wo Borrego und Finerty mit der Organisation Leopard Ecology & Conservation zusammenarbeiten. Im Gegensatz zu ihren gut untersuchten Artgenossen in der Serengeti leben die Löwen im Khutse Wildreservat in geringerer Dichte, haben einige der größten nachgewiesenen Verbreitungsgebiete und sind viel weniger sozial - alles Faktoren, die ihre Erforschung erheblich erschweren. Dies gilt insbesondere für die Gruppenjagd - ein unvorhersehbares Ereignis, das außergewöhnlich schwer zu beobachten und vollständig zu dokumentieren ist. Die Erfassung gibt nur die individuellen Bewegungsmuster einzelner Tiere wieder - weder die Bewegung ganzer Gruppen noch die Bewegung der Beutetiere. Um diese Limitierung zu überwinden, werden Borrego und Finerty Daten aus traditionellen und neuen feldbasierten Methoden, wie Kamerafallen, GPS-Halsbänder, direkte Beobachtung und vor allem Tracking kombinieren.

Methoden

Borrego und Finerty (im Bild) werden eine Kombination verschiedener Feldmethoden, einschließlich Kamerafallen, einsetzen, um Daten über Löwen im Khutse Wildreservat zu sammeln.

Borrego und Finerty werden mit den örtlichen Fährtenlesern der San zusammenarbeiten, die aus den am Boden hinterlassenen Spuren einige individuelle Merkmale wie Geschlecht und Altersklasse der Löwen erkennen. Vor allem können die Fährtensucher auch auf die Bewegung und das Verhalten der Beutetiere schließen. "Es ist erstaunlich, wie detailliert die San Löwenfährten aufspüren können. Sie können wirklich sagen, ob die Löwen gelaufen sind, sich angepirscht haben, was sie getan haben. Wir können also eine Menge Informationen aus ihren Spuren ableiten, was - in einem System mit geringer Dichte - wirklich wichtig ist, weil die direkte Beobachtung so schwierig ist", erklärt Finerty. In Bezug auf die Gruppenjagd beschreibt Borrego, wie die Fährtensucher der San "herausfinden, wo eine Jagd stattgefunden hat und dann den genauen Pfad der Löwen und der Beutetiere rekonstruieren können." 

Borrego und Finerty arbeiten auch mit WildTrack zusammen, einer Organisation, die eine "Fußabdruck-Identifizierungstechnologie" (Footprint Identification Technology, FIT) entwickelt hat. Diese leitet aus geometrischen Profilen von Pfotenabdruckbildern die Art, Altersklasse, Geschlecht und individuelle Identifizierung eines Tieres ab. WildTrack arbeitet derzeit an der Ausweitung dieser Technologie auf Leoparden und Löwen und erprobt den Einsatz von KI-Technologien. Borrego und Finerty werden dazu beitragen, indem sie WildTrack mit Löwendaten versorgen, und im Gegenzug werden sie das FIT-Tool zur zuverlässigen Identifizierung einzelner Löwen anhand ihrer Pfotenabdrücke verwenden können.

Die Kombination des FIT-Tools zur Identifizierung und der Fähigkeit der San-Tracker, Verhalten und soziale Interaktionen abzuleiten, ermöglichen Borrego und Finerty eine beispiellose "Beobachtung" der sozialen Dynamik des Jagdverhaltens der Khutse-Löwengruppen. Auf diesen Aspekt ihres Projekts freut sich Crofoot besonders. Sie beschreibt den besonders reizvollen Aspekt des von Borrego und Finerty vorgeschlagenen Projekts, wie "es auf dem traditionellen Wissen der San Fährtensucher aufbaut und ihr Fachwissen durch modernstes Machine Learning ergänzt und erweitert - nicht um die unerlässlichen San Fährtensucher zu verdrängen, sondern um ihre Interpretationen zu vervollständigen".

 

Die Kollaboration

Das Projekt von Borrego (im Bild ganz links) und Finerty kombiniert die einzigartigen Fähigkeiten der San-Tracker - darunter Dikgang, Mpho, Meno und Gana (im Bild von links nach rechts) - und aufstrebende KI-Technologien. 

Die Wege von Borrego und Finerty kreuzten sich zum ersten Mal vor drei Jahren, als beide an afrikanischen Löwen forschten. Die Wissenschaftlerinnen untersuchten die Grenzbereiche und zugrundeliegenden Faktoren des Verhaltens und der Sozialität der Löwen. Finerty näherte sich diesen Fragen innerhalb eines bewegungsökologischen und energetischen Rahmens. Sie erforschte, wie Löwen ihre energetischen Ressourcen in Abhängigkeit von Bewegungsmustern und Verhaltensweisen einteilten. Borrego hingegen konzentrierte sich auf den Jagdkontext, ökologische Bedingungen, die Löwen zur Kooperation statt zum Alleingang bewegten sowie auf die verschiedenen Formen und Komplexitätsgrade kooperativen Jagdverhaltens.

"Wir erkannten, dass unsere jeweiligen Anteile ein so viel Größeres ergeben würden, wenn wir sie zusammen brächten", erinnert sich Finerty. Tatsächlich war für Crofoot ein reizvoller Aspekt "die klare Art und Weise, wie sie ihre individuellen Interessen bereits in eine reife, kollaborative wissenschaftliche Vision vereint hatten". Crofoot, Strandburg-Peshkin und alle Mitglieder der Abteilung für die Ökologie von Tiergesellschaften freuen sich darauf, dass Borrego und Finerty dem Team beitreten, und erwarten mit Spannung, was diese Zusammenarbeit hervorbringt.

Das Projekt von Borrego und Finerty wird sich u.a. mit der Variabilität kooperativer Jagdstrategien von Löwen befassen.

Weitere Informationen über das Collaborative Research Grant Programm finden Sie unter www.livingingroups.org

Geschrieben von: Alison M. Ashbury, wissenschaftliche Autorin, übersetzt von Bianca Schell, Web Editor, beide in der Abteilung für die Ökologie von Tiergesellschaften

Fotos wurden zur Verfügung gestellt von: Natalia Borrego und Genevieve Finerty

Zur Redakteursansicht