Description: Das Chew Bahir Drilling Projekt (CBDP) erbrachte tropische Sedimente aus den letzten 650000 Jahren. DNA-Metabarcoding an diesen Proben erschließt ein einzigartiges paläolimnologisches Archiv bezüglich Zeitspanne und zeitlicher Auflösung. In einer Pilotstudie konnten wir mittels Hybridization-Capture-basiertem Metabarcoding eukaryotische DNA aus den ca. 280 m langen Chew Bahir-Kernen in Sedimenten bis 70m Tiefe (ca. 150000 Jahren) analysieren. Dabei werden Sedimentproben einer Taxon- und Gen-spezifischen DNA-Anreicherung mit spezifischen Sonden ('baits') unterzogen und mittels Next-Generation-Sequencing analysiert. Wir wollen das Potenzial des DNA-Metabarcodings in den langen CBDP-Kernen weiter untersuchen. Unsere grundlegenden wissenschaftlichen Fragen sind: (1) Wie reagiert das Ökosystem auf kurze, aber signifikante Störungen, z.B. Dürren oder erhöhte Feuchtigkeit? Wir testen die Hypothese, dass einzelne Störungen das Ökosystem dauerhaft verändern, indem wichtige Komponenten des Ökosystems ausgetauscht werden. Da wir die Gesamtheit der Eukaryoten erfassen, können wir die Effekte für die Biodiversität quantifizieren und Folgen für Ökosystemfunktionen ableiten. (2) Was sind die Folgen globaler und lokaler Klimaveränderung, z.B. an Kipppunkten (tipping points)? Hier untersuchen wir, ob und wie ein Ökosystem infolge einer Störung von einem stabilen Zustand in einen anderen übergeht. Ein spezieller Fokus ist, ob ökologische Nischen nach einer Störung von den gleichen Taxa wiederbesiedelt werden oder ob sie durch andere Taxa ersetzt werden, wodurch sich Eigenschaften des Ökosystems verändern können. (3) Welche Langzeit-Trends finden sich in den Lebensgemeinschaften in Chew Bahir und anderen afrikanischen Sedimentkernen? Wir werden zeitliche Trends unserer Ziel-Eukaryotentaxa ermitteln, sowohl bezüglich der Artzugehörigkeit als auch bezüglich kryptischer genetischer Variation und (halbquantitativ) relativer Abundanz. Dies umfasst als Proxies etablierte Planktonorganismen (Ostracoda, Cladocera, Rotatoria, Diatomeen), aber auch wichtige terrestrische Arten (Insekten, Nagetiere, Huftiere, höhere Pflanzen). (4) Wie lange zurück in der Zeit können DNA-Reste im Chew Bahir und anderen HSPDP-Kernen extrahiert und analysiert werden? Hier werden wir Möglichkeiten DNA-basierter Detektion von Organismen in tieferen Schichten der Kerne (unter 70m) evaluieren. Weiterhin werden wir unsere Analyseprotokolle optimieren, um die DNA-Ausbeute unserer Zieltaxa zu maximieren und methodische Verzerrungen zu minimieren. Darüberhinaus werden wir Möglichkeiten und Grenzen halbquantitativer Abundanzschätzungen mittels NGS und qPCR zwischen Kernschichten und Taxa evaluieren. Wir analysieren gezielt Sedimente vor, während und nach drastischen Umweltveränderungen (vor allem Transitionen zwischen Dürren und Feuchtperioden), die in lithologischen Untersuchungen unserer Kooperationspartner identifiziert werden.
Types:
SupportProgram
Tags:
Insekt
?
Nagetier
?
Diatomeen
?
Ökologische Nische
?
Ingenieurgeologie
?
Äthiopien
?
DNA-Metabarcoding
?
Deponie
?
DNA
?
Plankton
?
Rädertierchen
?
Sedimentkern
?
Dürre
?
Bohrkern
?
Geologie
?
Paläontologie
?
Populationsdichte
?
Tropengebiet
?
Sediment
?
Pflanze
?
Afrika
?
Lebewesen
?
Bohrung
?
Infrastruktur
?
Klimawandel
?
Biozönose
?
Feuchtigkeit
?
Ökosystem
?
Biodiversität
?
Klimakipppunkt
?
Ökosystemfunktion
?
Pilotprojekt
?
Umweltveränderung
?
Biodervistät der Tiere
?
Hybridisierung
?
Organismische Interaktionen
?
Sequenzierung
?
Sonde
?
Ökologie der Tiere
?
Auflösungsvermögen
?
Huftier
?
Region:
Brandenburg
Brandenburg
Bounding boxes:
11.265772499999999° .. 14.7658159° x 51.3590081° .. 53.5590617°
11.26573192069808° .. 14.765701804175729° x 51.35902035179683° .. 53.55870151955478°
License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0
Language: Deutsch
Organisations
-
Deutsche Forschungsgemeinschaft (Finanzielle Förderung)
-
Umweltbundesamt (Bereitstellung)
-
Universität Potsdam, Institut für Biochemie und Biologie (Projektverantwortung)
-
Universität Potsdam, Institut für Geowissenschaften (Mitwirkung)
-
Universität Potsdam, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, Institut für Biochemie und Biologie, Professur für Evolutionsbiologie , Spezielle Zoologie (Mitwirkung)
Last harvest: 17.09.2026 23:58
Time ranges:
2020-01-01 - 2026-09-23
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Sub project: Metabarcoding of ancient eukaryotic DNA from Chew Bahir, Ethiopia: Reconstruction of past biodiversity responses to drastic environmental change
Description: The Chew Bahir Drilling Project (CBDP) provides tropical sediment samples presumably spanning the last ca. 650 kyrs. DNA metabarcoding across these cores provides a record of a tropical lake environment, unique in resolution and time span. In a pilot study, we could analyze ancient eukaryotic DNA from the 280 m long Chew Bahir cores in sediment layers down to 70 m, corresponding to 150 kyrs BP by hybridization-capture-based metabarcoding. Sediment samples are subjected to taxon- and gene-specific DNA-enrichment with specific probes ('baits') and analyzed by Next-Generation-Sequencing. We aim at further evaluating the possibility for DNA metabarcoding in the long CBDP cores. The principal research questions are: (1) How does the ecosystem react to short-term but significant disturbances, e.g., dramatic droughts or increased humidity in and around the lake? We will test the hypothesis that single disturbance events will perturbate affected ecosystems beyond resilience, i.e., alterate key components of the ecosystem. Thanks to our eukaryote-wide approach, we will be able to quantify effects on biodiversity and inferred impact on ecosystem function. (2) What are the consequences of global and regional climate shifts, for example at a tipping point? We will infer ecosystem shifts from one stable mode to another after a perturbation. Specifically, we will elucidate whether ecological niches are always reoccupied by the same species/evolutionary lineage or whether they will be replaced by other taxa/lineages, potentially changing ecosystem properties. (3) What are the long-term trends and shifts in the organismal communities in the Chew Bahir and other African core records? We will combine the results of all sampled sediment layers to elucidate the temporal trend in the occurrence of target eukaryotes, both regarding species identity, cryptic genetic variation, and (semiquantitative) relative abundance. This will include planktonic organisms previously used as environmental proxies (ostracods, cladocerans, rotifers, diatoms), but further encompass key taxa of the terrestrial environment as well (insects, rodents, ungulates, higher plants). (4) How far back in time can DNA remnants in the Chew Bahir and other HSPDP cores be extracted and analyzed? We aim at exploring the possibility for DNA-based detection of organisms in the deeper layers of the cores. Furthermore, we aim at further optimizing experimental conditions as to maximizing retrieval of DNA of our target taxa and to minimizing potential methodological biases. We will evaluate possibilities and limits of semiquantitative abundance estimation (via NGS read counts or qPCR) across strata of the core (corresponding to timepoints) and taxa.We use state-of-the-art DNA metagenomics, specifically targeting sediment layers before, at, and after drastic environmental perturbations (mostly wet-dry and dry-wet transitions), inferred by lithological analyses of project partners.
URL: https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1085349
Resources
Status
Quality score
- Overall: 0.48
-
Findability: 0.50
- Title: 0.80
- Description: 0.25
- Identifier: false
- Keywords: 0.80
- Spatial: BoundingBox (0.50)
- Temporal: DomainOnly
-
Accessibility: 0.67
- Landing page: Specific (1.00)
- Direct access: false
- Publicly accessible: true
-
Interoperability: 0.00
- Open file format: false
- Media type: false
- Machine-readable metadata: false
- Machine-readable data: false
-
Reusability: 0.75
- License: ClearlySpecifiedAndFree (1.00)
- Contact info: false
- Publisher info: true
- Currentness: LastWeek (1.00)
Accessed 2 times.