Projektgruppen

8-2.1 | EVOLUTIONÄRES ANPASSUNGSPOTENZIAL IM LAUFE DER ZEIT

Projektleiter:
Prof. Dr. Bruno Streit

Das Anpassungspotenzial von Organismen variiert über die Zeit in Abhängigkeit von den Prozessen, welche dieses Potenzial entscheidend verändern können. Gerichtete Selektion durch umweltbedingte Veränderungen kann das Potenzial erniedrigen; ein hohes Maß an phänotypischer Plastizität oder an Genfluss kann das Anpassungspotenzial jedoch erhöhen. Diese auf theoretischen Überlegungen basierenden Annahmen wurden bisher nicht an natürlichen Populationen untersucht, da die Veränderung des Anpassungspotenzials meist nur langfristig über zahlreiche Generationen beobachtbar ist und demzufolge in jedem Fall Zeitreihen von mehreren Jahren bis Dekaden notwendig sind. Die von uns optimierte Technik, Zooplanktonarten (z.B. Genus Daphnia) aus Dauereiern, welche vor mehreren Dekaden in Seesedimenten abgelagert wurden, zum aktiven Leben zu erwecken, versetzt uns jedoch in die Lage, die Veränderung der Anpassungspotenziale über viele Generationen und retrospektiv seit mindestens der Mitte des 20. Jahrhunderts kurzfristig zu untersuchen und analysieren.

Zur Methodik: Dauereier werden aus den Sedimenten isoliert und in Common garden-Laborexperimenten unterschiedlichen Temperaturregimen ausgesetzt. Die ökologische Differenzierung in fitnessrelevanten Merkmalen (z.B. Reproduktionsraten) werden mit der neutralen Differenzierung an verschiedenen Loci verglichen. Dieser Ansatz erlaubt es uns erstens, die Voraussetzung für Veränderungen im Anpassungspotenzial zu überprüfen (natürliche Selektion), und zweitens, das Ausmaß der Veränderungen darzustellen.

Dieses Projekt ist komplementär zum Projekt C5.2, da wir am Beispiel einer Schlüsselart (D. galeata) neben diesen zeitlichen (C5.1) auch die räumlichen (C5.2) Aspekte des Anpassungspotenzials untersuchen können. Darüber hinaus ist dieses vorliegende Projekt eng verknüpft mit Projekt C.2.1 und der Projektgruppe D 5.1.

Team

Nicole Henning, Doktorandin
Elke Völker, Technische Mitarbeiterin

Publikationen

Dlouhá, S., Thielsch, A., Kraus, R.H.S., Seda, J., Schwenk, K. & A. Petrusek (2010) : Identifying hybridizing taxa within the Daphnia longispina species complex: a comparison of genetic methods and phenotypic approaches. - Hydrobiologia 643 (1), 107-122.

Jansen, M., Schulze, A., Werding, L. & B. Streit (2009) : Effects of extreme drought in the dry season on an anuran community in the Bolivian Chiquitano region. - Salamandra 45: 233-238.

Krutschinna, J. & B. Streit (2009) : The biodiversity network BioFrankfurt: An innovative strategic approach for integrative research, conservation, and education. - BioRisk 3: 21-26.

Plath, M., Hermann, B., Schröder, C., Riesch, R., Tobler, M., García de León, F.J., Schlupp, I. & R. Tiedemann (2010) : Locally adapted fish populations maintain small-scale genetic differentiation despite perturbuation by a catastrophic flood event. - BMC Evolutionary Biology 10: 256.

Seidendorf, B., Meier, N., Petrusek, A., Boersma, M., Streit, B. & K. Schwenk (2010) : Sensitivity of Daphnia species to phosphorus-deficient diets. - Oecologia 162:349–357.

Streit, B., Böhning-Gaese, K. & V. Mosbrugger :

Biodiversität und Klima: Wandel in vollem Gange! Eine globale Herausforderung und ein Forschungszentrum. - Biologie in unserer Zeit, Volume 41, Issue 4, pages 248-255; DOI: 10.1002/biuz.201110455


Link zur Publikation

Streit, B. (2010) : Verlust der biologischen Vielfalt. Über spekulative Zahlen und realisierbare Ziele. - Forschung & Lehre 9/10, S. 654-656
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