Bedeutung von Chytridien-Parasitismus in Kohlenstofffüsse in pelagischen Nahrungsnetzen

Description: Parasitismus bleibt in unserem Verständnis von Nahrungsnetzen praktisch vernachlässigt. Parasiten herstellen alternative trophische Verbindungen und können sich auf die Kohlenstoffübertragung im Nahrungsnetz auswirken. In aquatischen Ökosystemen führt die Dominanz von schlecht konsumierbarem Phytoplankton zu trophischen Engpässen, die als störend für Kohlenstoffflüsse angesehen werden. Die Infektion von Phytoplankton durch Pilzparasiten wurde vorgeschlagen, um solche Engpässe zu umgehen, indem unzugänglicher Kohlenstoff aus Algen den Zooplanktonkonsumenten als essbare Zoosporen zur Verfügung gestellt wird (Mycoloop). Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Chytrid-Infektion indirekt andere biotische Komponenten beeinflusst, was wiederum trophische Wechselwirkungen verändern kann. Die Verringerung der Phytoplanktongröße, die unter einer Chytrid-Infektion beobachtet wird, kann das Phytoplankton für Zooplankton genießbarer machen und dadurch den Kohlenstofftransfer zu den Konsumenten über die Herbivoren-Nahrungskette verbessern. Darüber hinaus führt ein erheblicher Anstieg der unter Infektionsbedingungen beobachteten Biomasse heterotropher Bakterien, die von den Verbrauchern genutzt werden können, zu der Hypothese, dass die Chytrid-Infektion den Kohlenstofftransfer durch den mikrobiellen Loop weiter fördert. Mit Hilfe eines künstlich zusammengesetzten Nahrungsnetzes, bestehend aus einem Chytrid-Cyanobakterium Wirtsparasiten-System, einem Zooplankton-Konsumenten und einer heterotrophen Bakteriengemeinschaft, sollen solche indirekten Effekte des Chytrid-Parasitismus auf Kohlenstoffflüsse empirisch untersucht werden. Das experimentelle Nahrungsnetz wird manipuliert, um einzelne Komponenten des Nahrungsnetzes auszuschließen, zu modulieren oder zu kombinieren und Szenarien der Anwesenheit und Abwesenheit von Infektionen zu vergleichen. Experimente werden durchgeführt, um die durch Parasiten vermittelten Effekte auf: i) die pflanzenfressende Nahrungskette zu ermitteln, indem auf Unterschiede in der Fähigkeit von Zooplankton, auf infiziertem und nicht infiziertem Phytoplankton zu verwerten, getestet wird, ii) den Mycoloop, indem sein Beitrag zum trophischen Transfer quantifiziert wird und sein Zusammenhang mit dem sich ändernden Infektionsgrad beschrieben wird, und iii) den mikrobiellen Loop, indem seine vermeintliche Verstärkung durch Chytrid-Infektion und seine möglichen synergistischen Effekte in Kombination mit kleinen Mycoloop-Beiträgen untersucht werden. Schließlich werden die experimentellen Daten genutzt, um ein Modell zu generieren, das erstmals sowohl direkte als auch indirekte Effekte der Chytrid-Infektion auf Nahrungsketten integriert. Dies wird unsere Vorhersagen über den trophischen Transfer in der Basis pelagischer Nahrungsnetze und die Auswirkungen von Parasitismus in großen Kohlenstoffkreisläufen in aquatischen Ökosystemen verbessern.

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Tags: Synergistische Wirkung ? Pelagial ? Cyanobakterien ? Kohlenstoff ? Phytoplankton ? Zooplankton ? Parasitologie ? Szenario ? Prognose ? Bakterien ? Hydrochemie ? Hydrogeologie ? Kohlenstoffkreislauf ? Limnologie ? Aquatisches Ökosystem ? Parasit ? Siedlungswasserwirtschaft ? Algen ? Biomasse ? Hydrologie ? Infektion ? Kreislauf ? Nahrungskette ? Ökosystem ? Aquatische Nahrungskette ? Integrierte Wasser-Ressourcen Bewirtschaftung ? Konsument ? Netz ?

Region: Berlin Berlin

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License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Finanzielle Förderung)
• Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei im Forschungsverbund Berlin e. V. (Projektverantwortung)
• Norwegian University of Life Sciences, Faculty of Environmental Sciences and Natural Resource Management (Mitwirkung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)
• Universität Greifswald (Mitwirkung)

Last harvest: 01.09.2026 01:25

Time ranges: 2018-01-01 - 2026-09-10

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Integrating effects of chytrid parasitism into carbon flows in pelagic food webs
  Description: Parasitism remains virtually neglected in our understanding of food webs. Recent evidence indicates that infection by parasites can establish alternative trophic links and affect carbon transfer up the food web. In aquatic ecosystems, the dominance of poorly edible or toxic phytoplankton in aquatic ecosystems leads trophic bottlenecks which are traditionally considered to disrupt large-scale carbon flows. Infection of phytoplankton by fungal parasites has been proposed to circumvent such bottlenecks by repacking inaccessible carbon from algae and rendering it available to zooplankton consumers as edible zoospores, establishing a trophic loop, called the mycoloop. In addition to directly transferring carbon, new evidence indicates that chytrid infection indirectly affects other biotic components in the ecosystem, which may in turn alter trophic interactions. Infection by chytrid parasites may thus modulate aquatic food webs and carbon transfer in other ways than simply conveying carbon through the mycoloop. Instead, reductions in inedible phytoplankton size observed under chytrid infection render phytoplankton more edible to zooplankton and, thereby, chytrid epidemics may enhance carbon transfer to consumers through the herbivore food chain. In addition, substantial increases in biomass of heterotrophic bacteria observed under infection conditions, which can be utilized by consumers, leads to the hypothesis that chytrid infection further facilitates carbon transfer to consumers through the microbial loop. By using an artificially-assembled food web consisting of a chytrid-cyanobacterium host-parasite system, a zooplankton consumer and a heterotrophic bacterial community, this project will aim at empirically testing such indirect effects of chytrid parasitism on carbon fluxes. The experimental food web will be manipulated to exclude, modulate, or combine individual food web components and compare scenarios of presence and absence of infection. Experiments will be conducted to disentangle parasite-mediated effects on: i) the herbivore food chain, by testing for differences in the ability of zooplankton to graze on infected and uninfected phytoplankton, ii) the mycoloop, by quantifying its contribution to trophic transfer and describing its relation with changing infection severity, and iii) the microbial loop, by investigating its putative enhancement by chytrid infection and its potential synergistic effects in combination with small mycoloop contributions. Lastly, the data produced in the experimental part of this project will be used to generate a model that, for the first time, integrates both direct and indirect effects of chytrid infection on individual food chains. This will improve our predictions of trophic transfer in the base of pelagic food webs and the impact of parasitism in large-scale carbon cycles in aquatic ecosystems.
  URL: https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1083769

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/414953159 (Webseite) ✓

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