Immer mehr Haustiere leben in deutschen Haushalten. Neben einem guten Leben mit dem geliebten Vierbeiner wünschen sich viele Halter:innen eine bessere Verständigung. Mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) könnte dieser Wunsch schon bald zur Realität werden.

Der Mathematiker und KI-Experte Felix Effenberger zielt mit seinem internationalen Forschungsprojekt darauf ab, die Sprache der Tiere zu entschlüsseln. „Das Ziel unserer Untersuchung ist, herauszufinden, zu welchem Grad Tiere eine Sprache haben, die den Aspekten der menschlichen Sprache entsprechen und über was sie sich dann damit austauschen“, erklärt Effenberger. Zunächst jedoch müsse die KI Muster erkennen und reproduzieren. Diese seien nicht nur in menschlicher Sprache vorhanden, sondern auch in Vogelgezwitscher, Delfingeräuschen oder Hundegebell, so der Experte. Doch Effenberger will Tiere nicht nur verstehen, sondern irgendwann auch mit ihnen reden können. Deshalb entwickelt er mit seinem Team gerade einen KI-Chatbot für Zebrafinken, eine Art ChatGPT für Vögel.

„Wir wissen nicht, was wir rausfinden werden, ob die Tiere Interesse haben, mit solchen Modellen in Kontakt zu treten oder nicht. Ob sie einen tierischen oder den Computerpartner bevorzugen in ihrer Kommunikation. Insbesondere sind wir dann in einer ein bisschen grotesken Situation, wenn wir vielleicht ein Modell haben, das mit einem anderen Zebrafinken in einen Dialog tritt, aber wir werden trotzdem nicht sofort wissen, über was sie reden“, beschreibt der Forscher mögliche Schwierigkeiten. Eine weitere Hürde ist die häufig nonverbal durchgeführte Kommunikation von Tieren. Häufig verständigen sie sich über akustische, chemische und visuelle sowie elektrische Signale. Auch Bewegungen können Teil der tierischen Sprache sein, wie beispielsweise die Tanzsprache der Honigbienen.

So stehen neben dem mühsamen Datensammeln von Tierlauten auch das langwierige Katalogisieren von Bewegungsmustern oder Duftmarken auf dem Plan der internationalen Forschenden. Auch wenn es vielleicht nicht zu der erwarteten Kommunkation zwischen Mensch und Tier kommen wird, könnte die Entschlüsselung von Tierkommunikation mithilfe von KI dennoch Positives bewirken. „So wie die Erfindung des Teleskops den Menschen klargemacht hat, dass die Erde nicht das Zentrum des Universums ist, hoffen wir, dass das bessere Verständnis von Tierkommunikation mithilfe von KI die Menschen erkennen lässt, dass wir auch nicht das Zentrum der Biosphäre auf der Erde sind“, lautet Effenbergers Fazit.

SWR

Mehr als 200 Infektionskrankheiten, die von Tieren auf den Menschen und umgekehrt übertragen werden, sind weltweit bekannt. Die zurückgehende Artenvielfalt könnte die Zahl der Zoonosen noch steigen lassen. Um dieses Risiko besser abschätzen zu können, hat ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Charité-Universitätsmedizin Berlin das Forschungsprojekt „Zoonosis Emergence across Degraded and Restored Forest Ecosystems” (ZOE) ins Leben gerufen.

Die Hauptursachen für das Entstehen von zoonotischen Infektionskrankheiten seien Massentierhaltung sowie der Handel und Verzehr von Wildtieren. Zudem fördere das Eingreifen des Menschen in natürliche Lebensräume von Wildtieren das Entstehen dieser Krankheiten. Unter anderem, weil durch Abholzung oder Städtebau das empfindliche Gleichgewicht des Ökosystems gestört werde.

„Wenn wir in Naturräume eingreifen, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Tiere, die mit den neuen Umweltbedingungen besser zurechtkommen, sich stärker vermehren“, erklärt Prof. Jan Felix Drexler, Virologe an der Charité und Leiter des neuen Forschungsvorhabens. „Es gibt Hinweise, dass sich mit ihnen auch ihre Krankheitserreger vermehren, die potenziell für den Menschen gefährlich werden können.“

Die internationalen Forschenden verfolgen mit dem Projekt das Ziel, eine detaillierte Kartierung der Biodiversität in Waldgebieten, in die der Mensch unterschiedlich stark eingegriffen hat, zu erstellen. In den ursprünglichen Wäldern sowie entwaldeten und renaturierten Flächen in Guatemala, Costa Rica, Slowenien und der Slowakei werden dafür Nagetiere, Zecken und Mücken – als häufige Träger zoonotischer Erreger – mittels moderner Sequenziertechniken auf das Vorhandensein verschiedenster Bakterien und Viren getestet. Blutproben, die von in der Nähe lebenden Menschen genommen werden, können außerdem darlegen, wie viele dieser Erreger bereits übertragen worden sind.

„Aus diesen sehr unterschiedlichen Daten werden wir statistische Modelle entwickeln“, sagt Drexler. „Sie sollen Aussagen darüber treffen, wie stark das Risiko zoonotischer Erkrankungen abhängig vom Grad der Landnutzungsänderungen und dem Verlust der Biodiversität steigt. Wir erhoffen uns außerdem Erkenntnisse zur Wirkung von Renaturierungsmaßnahmen. Besonders wichtig ist uns, dieses Wissen den Menschen lokal vor Ort, aber auch der breiten Öffentlichkeit – einschließlich Umweltschutzorganisationen – zugänglich zu machen und gemeinsam Empfehlungen zu entwickeln. So wollen wir dazu beitragen, dass das Risiko von neuen Zoonosen direkt vor Ort erkannt und begrenzt werden kann – als ein Baustein zur Vermeidung künftiger Epidemien.“

Charité

Das aktuell wohl am stärksten vom Aussterben bedrohte Säugetier weltweit ist das Nördliche Breitmaulnashorn (NWR). Ingesamt leben nur noch zwei Tiere dieser Nashornart: Najin und Fatu, Mutter und Tochter. Das BioRescue-Forschungsprojekt, an dem auch das Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) beteiligt ist, hat nun bedeutende Fortschritte hinsichtlich ihrer Reproduktion erzielt.

Da die beiden Damen selber keine Kälber austragen können, ist es den Wissenschaftler:innen mit Hilfe moderner Technologien gelungen, 29 Embryonen des Nördlichen Breitmaulnashorns zu erzeugen und in flüssigen Stickstoff einzufrieren (Cryo-Konservierung), um später in eine Leihmutter transferiert werden zu können. Die Spermien für die Befruchtung stammten zur Erhöhung der genetischen Vielfalt von zwei Bullen.

Nach der Eizellenentnahme bei Fatu wurden aus diesen im italienischen Avantea-Labor in Cremona fünf Embryonen erzeugt. Als weiteren Fortschritt konnte das Forschendenteam wilde südliche Breitmaulnashornweibchen (SWR) als zukünftige Leihmütter ausmachen, die das Zuchtprogramm unterstützen können.

Als nächstes werden BioRescue-Wissenschaftler:innen die Embryotransfers mit SWR-Embryonen durchführen, um zu zeigen, dass die angewandten Transfermethoden bei den Nashörnern auch funktionieren. Nachdem eine erfolgreiche Schwangerschaft nachgewiesen ist, wird das Team die kryokonservierten NWR-Embryonen verwenden, um so bald wie möglich lebensfähige NWR-Nachkommen zu erzeugen.

IZW Berlin