Projektgruppen

C2.2 | GENETISCHE DIVERSITÄTSMUSTER INVASIVER ARTEN IN FLUSSÖKOSYSTEMEN

Projektleiter:
PD Dr. Martin Plath

Fluss-Ökosysteme unterliegen einer dreifachen Auswirkung des Klimawandels: (1) Sie sind der Temperaturerhöhung der jeweiligen Landschaft ausgesetzt, die weltweit knapp 0,7°C gegenüber der vorindustriellen Zeit beträgt, regional allerdings auch mehr; (2) sie haben vielfach zusätzlich thermisch belastete Vorfluter aufzunehmen, z.B. aus Kraftwerksbetrieben; (3) sie heizen sich tagsüber teilweise stärker auf, wenn die abfließende Wassermenge infolge Wasserentnahmen oder verringerten Nachschubs aus den zurückgehenden Gletschern und Schneebedeckungen vermindert ist. Diese Änderungen abiotischer Umweltfaktoren koinzidieren und interagieren mit einem beschleunigten Taxon-Turnover (Arten- und Genotyp-Turnover) der Biozönosen.

Unser Hypothese besagt, dass die Zunahme invasiver Arten und die Veränderungen in der Genotypzusammensetzung der Arten einerseits durch die Temperturerhöhung beeinflusst werden, die vielfach 1-3°C in Flüssen Mitteleuropas erreichen, andererseits durch die veränderten hydrologischen und auch hydraulischen Umweltbedingungen. Auffallend sind die biologischen Auswirkungen besonders in schiffbaren Flussabschnitten, wo vielfach über 90% der Biomasse aus anderen Erdregionen stammt.

Unsere Untersuchungen beinhalten Freilandmessungen, Laborversuche und Modellierungen. Wir konzentrieren uns auf bestimmte Modellarten, darunter invasive Amphipoden- und Fischarten.

St. Goar

Abbildung: Der Rhein unterliegt inzwischen nicht nur erhöhten Temperaturen, sondern auch extremen Wasserständen; hier niedrigster Frühjahrs-Wasserstand seit Beginn der Messungen, Mai 2011. Die Flusslandschaft hat einen fast mediterranen Charakter, die Biozönose ist stark von invasiven thermotoleranten Arten beherrscht. (Aufnahme oberhalb St. Goar, Foto B. Streit, 7.5.2011)

Team

Wei Chen, Doktorandin
Jonas Jourdan, Doktorand

Publikationen

Bierbach, D., Penshorn, M., Hamfler, S., Herbert, D., Appel, J., Meyer, P., Slattery, P., Charaf, S., Wolf, R.R., Völker, J., Amberger, E., Dröge, J., Wolf, K., Riesch, R., Arias-Rodriguez, L., Indy, J.R. & M. Plath (2013) : Gradient Evolution of Body Colouration in Surface- and Cave-Dwelling Poecilia mexicana and the Role of Phenotype-Assortative Female Mate Choice. - BioMed Research International: Evolutionary Biology: 148348.

Bierbach, D., Sassmannshausen, V., Streit, B., Arias-Rodriguez, L. & M. Plath (2013) : Females prefer males with superior fighting abilities but avoid sexually harassing winners when eavesdropping on male fights. - Behavioral Ecology and Sociobiology 67: 675-683.

Chen, W., Bierbach, D., Plath, M., Streit, B. & S. Klaus (2012) : Distribution of amphipod communities in the Middle to Upper Rhine and five of its tributaries. - BioInvasions Records 1: 263-271.

Lerp H, Plath M, Wronski T, Bärmann EV, Malczyk A, Resch RR, Gasmy AA, Pfenninger M (2014) : Utility of island populations in reintroduction programs---relationships between Arabian gazelles (Gazella arabica) from the Farasan Archipelago and endangered mainland populations. Molecular Ecology 23, 1910-1922, doi: 10.1111/mec.12694

Weigand A.M. • The Volkswagen Foundation Lake Malawi Field School 2012 Consortium • Plath M. (2013) : Prey preferences in captivity of the freshwater crab Potamonautes lirrangensis from Lake Malawi with Special emphasis on molluscivory. Hydrobiologia DOI 10.1007/s10750-013-1705-4