Das Projekt "Der Zusammenhang zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen in heterotrophen aquatischen Systemen unter Stress" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Institut für Umweltwissenschaften.Allochthones organisches Material, wie Falllaub, ist eine zentrale Nährstoff- und Energiequelle für aquatische Ökosysteme. Diese werden durch die Aktivität von Mikroorganismen, im Speziellen aquatische Pilze, für das aquatische Nahrungsnetz zugänglich. Die Pilze tragen zum Einen durch die Produktion von Enzymen direkt zum Falllaubabbau bei. Zum anderen erhöhen sie die Konzentration an Lipiden und Proteinen auf dem Laub und stimulieren somit den Fraß von Zerkleinerern, wodurch sie indirekt zum Laubabbau beitragen. Die Zusammensetzung der Pilzgemeinschaft wird jedoch durch Stressoren anthropogenen Ursprungs beeinflusst, wodurch auch die Fähigkeit der Gemeinschaft beeinträchtigt wird, diese beiden Funktionen wahrzunehmen. In Anlehnung an das Konzept der Verschmutzungsinduzierten Toleranz einer Gemeinschaft, werden aufgrund von Stressoren sensitive durch tolerante Spezies ersetzt, wodurch sich die Toleranz der Gemeinschaft erhöht. Diese erhöhte Toleranz kann stressor-spezifisch sein. In diesem Zusammenhang untersucht das vorliegende Projekt die Toleranz von unbeeinflussten Gemeinschaften relativ zu Gemeinschaften, welche entweder an Mischungen von organischen Mikroverunreinigungen und Nährstoffen (Abwassereinleitung) oder an Fungizide (Weinbau) angepasst sind. Die Effizienz dieser Gemeinschaften Falllaub abzubauen, wird unter zunehmenden Konzentrationen von Nährstoffen und Fungiziden in einem voll-faktoriellen laborbasiertem Testverfahren untersucht. Durch die gleichzeitige Betrachtung der Eigenschaften einzelner Pilzarten (z.B. Enzymaktivität, Amino- und Fettsäurenzusammensetzung) strebt BIO2FUN an die zugrundeliegenden Mechanismen aufzudecken. Darüber hinaus können erste Abschätzungen zu möglichen 'bottom-up' gerichteten Auswirkungen auf die nächst höhere trophische Ebene, den Zerkleinerern, abgeschätzt werden. Diese werden durch Fütterungsexperimente, welche physiologische Reaktionen der Zerkleinerer untersuchen, verifiziert. Damit kann das vorliegende Projekt als Meilenstein für der Interpretation von zukünftigen Studien betrachtet werden, die sich der Rolle aquatischer Pilze in heterotrophen Nahrungsnetzen widmen.
Das Projekt "Validierung biogeographischer Theorien für Protisten: Verbreitungsmuster in Europa" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, Arbeitsgruppe Biodiversität und Evolution der Pflanzen.Protisten (eukaryotische Mikroorganismen) erfüllen wichtige ökologische Funktionen, sie sind die dominierenden Primärproduzenten in Gewässern und die wichtigsten Konsumenten von Bakterien und damit von zentraler Bedeutung für aquatische Nahrungsnetze. Die Diversität von Protisten ist enorm, ihre Verteilungsmuster sind dagegen nicht gut verstanden. Während einige Taxa offensichtlich global verteilt sind, sind einige andere Taxa endemisch. Es ist aber höchst umstritten, inwieweit die für höhere Organismen beobachteten Verbreitungsmuster auf Protisten übertragbar sind. Die nacheiszeitliche Biogeographie Europas ist ideal für die Prüfung der Verallgemeinerbarkeit solcher biogeographischer Muster. Hochdurchsatzsequenzierung erlaubt jetzt die Analyse großräumiger Diversitätsmuster. In diesem Projekt werden wir die Verteilung von Protisten in europäischen Binnengewässern im Hinblick auf die postglazialen Verteilungsmuster von Makroorganismen untersuchen. Wir werden die Variation der Protistendiversität in aquatischen Ökosystemen auf der Basis von Planktonproben von 250 europäischen Seen einschließlich Seen aus Spanien, Frankreich, Italien, Schweiz, Österreich, Rumänien, Ungarn, der Tschechischen Republik, der Slowakei, Polen, Schweden, Norwegen, Griechenland, Kroatien und Bulgarien untersuchen. Wir werden die räumliche Analyse durch saisonale Analyse ausgewählter Seen innerhalb eines zentraleuropäischen Gradienten ergänzen, um räumliche von zeitlichen Mustern zu trennen. Das Projekt wird die Biogeographie, die Phylogeographie und die Diversität der Protisten in europäischen Süßwasserseen auf der Gemeinschaftsebene analysieren basierend auf Hochdurchsatzsequenzierung der molekularen Diversität. Insgesamt wird das Projekt die Gültigkeit allgemeiner biologischer Theorien für mikrobielle Eukaryoten testen.
Das Projekt "Bedeutung von Chytridien-Parasitismus in Kohlenstofffüsse in pelagischen Nahrungsnetzen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei.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.
Das Projekt "Phytoplankton Reaktion auf fluktuierende Lichtintensität und -spektrum" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologie des Meeres.Für die aquatische Primärproduktion sind Nährstoffe und Licht co-limitierende Faktoren, die heterogen in der Wassersäule verteilt sind. Mit zunehmender Wassertiefe sinkt die Lichtverfügbarkeit, welche zusätzlich durch die Selbstbeschattung der Primärproduzenten weiter reduziert wird. Die Lichtverfügbarkeit für das Phytoplankton ändert sich ebenfalls durch den tageszeitbedingten Transport innerhalb der Wassersäule (vertikales Mischen). Die Struktur von Phytoplanktongemeinschaften wird durch diese räumlich heterogene Lichtverfügbarkeit maßgeblich beeinflusst. Die Energiegewinnung durch Photosynthese hängt maßgeblich von der Lichtverfügbarkeit ab. Verschiedene Phytoplanktonarten besitzen unterschiedliche Pigmentzusammensetzungen und haben dadurch die Möglichkeit sich den Umweltbedingungen anzupassen und ein Lichtdefizit auszugleichen. Trotz der auffallenden Unterschiede in der Pigmentzusammensetzung verschiedener Arten, welche ein weiterer bestimmender Faktor für die Gemeinschaftsstruktur sein können, wurde die Rolle der räumlich-zeitlichen Heterogenität des Lichtspektrums bisher nur wenig untersucht. In diesem Projekt stehen die zwei Hauptmerkmale der Änderungen im Lichtklima im Fokus: die Intensität und das Spektrum des Lichtes. Darüber hinaus werden die Auswirkungen der physikalisch/umweltbedingten Heterogenität des Lichtklimas auf Phytoplanktongemeinschaften genauer untersucht. Veränderungen auf der Ebene der Primärproduzenten können die gesamte Struktur und Stabilität aquatischer Nahrungsnetze bestimmen. Natürliche, aus der Nordsee isolierte Gemeinschaften werden unter anderem auf unterschiedlichen Lichtintensitäten und spektralen Zusammensetzungen unter konstanten und fluktuierenden Bedingungen gehalten. In verschiedenen Kombinationen von Lichtintensität und Spektralbereichen untersuchen wir Wachstum, Konkurrenz und Koexistenz, Pigmentzusammensetzung, Photosynthese, Nährstoff- und Fettsäurezusammensetzung dieser Phytoplanktonarten und -gemeinschaften. Ziel ist es, die Mechanismen zu bestimmen, welche die Phytoplanktongemeinschaften strukturieren. Weiterhin untersuchen wir die Nischenverfügbarkeit in Bezug auf Lichtintensität und Spektralzusammensetzung für Metagemeinschaften. Zum Einsatz kommen iterativ, physiologisch-orientierte Skalenübergangstheorie, mathematische Modelle, Literaturarbeiten/Metaanalyse und Felduntersuchungen, kombiniert mit einer Reihe kontrollierter Laborexperimente. Die Projektergebnisse werden das Verständnis über den Einfluss von Lichtklimaveränderungen auf Phytoplanktongemeinschaften erweitern. Dies ist entscheidend um Vorhersagen über die Entwicklung von Phytoplanktongemeinschaften, aber auch bis hin zu Nahrungsnetzen, auf sich verändernde Umgebungsbedingungen, treffen zu können.
Das Projekt "Pilzinfektionen auf Phytoplankton unbekannter Störfaktor für das Wachstum von Phytoplankton, sowie für Recycling- und Sedimentationsprozesse" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW), Sektion Marine Geologie.Pilze sind eine der am diversesten, jedoch am wenigsten untersuchten mikrobiellen Gruppen in marinen Gewässern. Eine Untergruppe der Pilze, kurz als Chytridien bekannt, umfasst häufig auftretende Parasiten auf Phytoplankton, welche eine starke Belastung für das Phytoplanktonwachstum, die Entwicklung von Algenblüten und deren Populationsdynamiken darstellen. Parasitäre Chytridien befallen alle Hauptgruppen von Phytoplankton und treten bevorzugt in Küstenregionen mit hoher Phytoplanktonbiomasse und Produktivität auf. Die Auswirkungen von parasitären Pilzen auf Stoffkreisläufe und die Funktion von Ökosystemen sind jedoch kaum bekannt bzw. quantifiziert. Die Emmy Noether-Nachwuchsgruppe wird die funktionelle und quantitative Rolle parasitärer Pilze für die Phytoplanktonproduktivität und den Stoffkreislauf in Brack- und Meerwasser untersuchen. Unsere Ziele sind (1) Betrachtung der Wechselwirkungen zwischen Phytoplankton und Chytridien auf Einzelzell-Ebene, (2) Untersuchungen der integrativen Rolle von Chytridien in aquatischen Nahrungsnetzen und (3) Aufklärung der Auswirkungen von parasitären Pilzen auf Remineralisierungs- und Sedimentationsprozesse. Unser umfassender Ansatz beinhaltet experimentelle Studien mit Phytoplanktonâ€ÌPilz Co-Kulturen sowie mit natürlichen Planktongemeinschaften, mittels Analysen auf Zell- und Mikoskalen-Ebene bis hin zu mesoskaligen Stoffflüssen entlang der Wassersäule. Im Wesentlichen werden wir den Transfer von Kohlenstoff und Stickstoff vom Phytoplankton durch das pelagische Nahrungsnetz innerhalb der photischen Zone bis hin zum Absinken als Detritus in die Tiefe verfolgen. Das Projektergebnis soll ein ganzheitliches Verständnis der Rolle von Chytridien an der Basis aquatischer Nahrungsnetze und Produktivität fördern, einschließlich der zugrunde liegenden Mechanismen und Größenordnungen. Angesichts der potenziellen Signifikanz parasitärer Pilze für die Abschwächung von Produktivität, Sinkstoffflüssen aber auch von toxischen Algenblüten in Küstengebieten, sollen die gewonnenen Daten mit lokalen und globalen Stoffkreisläufen verknüpft und in zukünftige Entscheidungen zum Küstenmanagement implementiert werden.
Das Projekt "Anreicherung Quecksilber in Nahrungsnetz" wird/wurde gefördert durch: Bundesamt für Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesamt für Umwelt.Das biogeochemische Verhalten von Quecksilber ist komplex. In Gewässern bilden vor allem rezente Gewässersedimente das Quecksilberreservoir für die durch sulfatreduzierende Bakterien katalysierte Methylierung von Quecksilberionen unter anoxischen Bedingungen. Wie im aquatischen finden auch in terrestrischen Kompartiment Methylierungsprozesse statt. Um 0.01 - 3 % des Quecksilbers in Böden entfallen auf Methylquecksilber. Eine hohe Bodenfeuchtigkeit und leichte Verfügbarkeit von organischem Kohlenstoff begünstigen seine Bildung. Methylquecksilber ist für aquatische und terrestrische Organismen ausgesprochen toxisch, besonders problematisch ist seine Anreicherung im Nahrungsnetz. Für an der Spitze der Nahrungskette stehende Raubtiere können hohe Methylquecksilber-Gehalte problematisch sein. Die Datenlage zur Belastung von Tieren insbesondere höherer trophischer Stufen ist nicht mehr aktuell und/oder lückenhaft. Ziel des Projekts ist die Schliessung dieser Kenntnislücken. Laut Übereinkommen von Minamata sind Überwachungsdaten zum Vorkommen von Quecksilber in biotischen Umweltmedien ein wichtiges Element der Berichterstattung. Projektziele: Erhebung der Quecksilberbelastung bei Tieren Die Quecksilberbelastung soll in geeigneten Tierarten des aquatischen und terrestrischen Kompartiments bestimmt werden. Diese Bestandsaufnahme dient als Ausgangspunkt zur Beurteilung der zeitlichen Entwicklung der Belastung für zukünftige Untersuchungen. Anhand der Daten soll das aktuelle Risiko der Exposition von Tieren höherer trophischer Stufen gegenüber Quecksilber bestimmt werden.
Background The trophic magnification factor (TMF) is a metric that describes the average trophic magnification of a chemical through a food web. TMFs may be used for the risk assessment of chemicals, although TMFs for single compounds can vary considerably between studies despite thorough guidance available in the literature to eliminate potential sources of error. The practical realization of a TMF investigation is quite complex and often only a few chemicals can be investigated due to low sample masses. This study evaluated whether a pragmatic approach involving the large-scale cryogenic sample preparation practices of the German Environmental Specimen Bank (ESB) is feasible. This approach could provide sufficient sample masses for a reduced set of samples allowing screenings for a broad spectrum of substances and by that enabling a systematic comparison of derived TMFs. Furthermore, it was assessed whether plausible TMFs can be derived with the â€ÌFood web on iceâ€Ì approach via a comparison with literature TMF values. Results This investigation at Lake Templin near Potsdam is the first TMF study for a German freshwater ecosystem and aimed to derive TMFs that are appropriate for regulatory purposes. A set of 15 composite biota samples was obtained and analyzed for an extended set of benchmark chemicals such as persistent organic pollutants, mercury and perfluoroalkyl substances. TMFs were calculated for all substances that were present in†>†80% of the biota samples. For example, in the case of polychlorinated biphenyls, TMFs from 1.7 to 2.5 were determined and comparisons to literature TMFs determined in other freshwater ecosystems showed similarities. We showed that 32 out of 35 compounds analyzed had TMFs significantly above 1. In the remaining three cases, the correlations were not statistically significant. Conclusions The derived food web samples allow for an on-demand analysis and are ready-to-use for additional investigations. Since substances with non-lipophilic accumulation properties were also included in the list of analyzed substances, we conclude that the 'Food web on ice' provides samples which could be used to characterize the trophic magnification potential of substances with unknown bioaccumulation properties in the future which in return could be compared directly to the benchmarking patterns provided here. © The Author(s) 2021
Das Projekt "Plastik - Verbundprojekt MikroPlaTaS: Mikroplastik in Talsperren und Staubereichen: Sedimentation, Verbreitung, Wirkung, Teilprojekt 4" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bielefeld, Fakultät für Biologie, Abteilung Tierökologie.Ziel der Universität Bielefeld in den Teilprojekten (TP 1&3) ist die Analyse der Auswirkungen von Mikroplastikpartikeln (MP) auf die benthische Meiofauna, sowohl im Freiland als auch in künstlichen Ökosystemen. Zu diesem Zweck werden Sedimente und Aufwuchs von ausgewählten Gewässern (Talsperren und Stauhaltungen) hinsichtlich ihrer natürlichen Meiofauna-Lebensgemeinschaften analysiert. In komplexen Modellökosystemen (Mikro- und Mesokosmen) wird der Einfluss von MP auf die benthische Meiofauna sowie deren potentielle Nahrung (Bakterien, Algen) und Räuber untersucht. Anhand dieser realistischen Expositionsszenarien sollen Rückschlüsse auf MP-induzierte Veränderungen in natürlichen benthischen Lebensgemeinschaften abgeschätzt werden und eine direkte Vergleichbarkeit der natürlichen und künstlichen Ökosysteme gewährleistet werden. Zur Bestandsaufnahme der Meiofauna werden an den ausgewählten Feldstandorten Sediment- und Biofilmproben (z.B. Aufwuchs an Staumauer) genommen und die Lebensgemeinschaften hinsichtlich ausgewählter Parameter (Abundanz, Biomasse, Struktur der Lebensgemeinschaften) analysiert. Aus den Modellökosystemen (Mikro- und Mesokosmen) werden über den Versuchszeitraum Proben entnommen, um die benthische Meiofauna zu analysieren (Abundanz, Biomasse, Struktur der Lebensgemeinschaften). Die Nematoden aus diesen experimentellen Ansätzen werden zusätzlich auf Artniveau bestimmt. Ausgewählte Organismen aus den Freilandproben sowie den Laborexperimenten werden hinsichtlich der Präsenz von MP im Körper mikroskopisch analysiert.
Das Projekt "Methodenentwicklung für den Nachweis von Arzneimittelmetaboliten und -transformationsprodukten in Umweltproben" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Gewässerkunde.Ausgangslage: Der Verbrauch von umweltrelevanten Arzneimitteln in Deutschland hat sich in den letzten 10 Jahren fast verdoppelt. Parallel hierzu stieg die Anzahl von Arzneimittelnachweisen in allen Umweltkompartimenten sowohl bundes- als auch europaweit. In den letzten Jahren wurden neben den Arzneimittel-Muttersubstanzen zunehmend auch deren Metabolite sowie weitere Abbauprodukte in der Umwelt gemessen. Auch diese Arzneimittelmetabolite stellen hoch aktive Substanzen dar. Einzelnachweise von Arzneimittelmetaboliten in Umweltorganismen (Biotaproben) wie z. B. Fischen wurden bereits veröffentlicht. Standardisierte Messmethoden für Metabolite von Arzneimitteln in Biotaproben existieren bisher jedoch nicht. Zielstellung: Dieses Projekt soll nachweisen, dass Arzneimittelmetabolite nicht nur in Gewässern und Sediment vorkommen, sondern bereits in der Nahrungskette nachweisbar sind. Methodik: In diesem Projekt soll untersucht werden, ob die im Fisch nachgewiesenen Metabolite im Fisch gebildet werden oder aus dem Konsumverhalten von Patienten zurückzuführen sind, d.h. bereits vom Menschen ausgeschieden werden. Hierzu entwickelt der Auftragnehmer eine Nachweismethode für ausgewählte Arzneimittelmetaboliten in Fischproben. Die zu entwickelnde Methode soll messen, wo Metabolite gebildet werden und ob diese sich in Umweltorganismen anreichern. Nach Anwendung der Methode und erfolgreicher Bestimmung dieser Kandidatenstoffe sowie bei vorliegenden zeitlichen Änderungen von Verbrauchsmengen sollen Zeitreihenuntersuchungen in Fischproben prüfen, inwieweit der Arzneimittelverbrauch und der Nachweis in den Proben korrelieren. Als vergleichende Proben sollen Schwebstoffe bzw. Sediment zum Einsatz kommen. Abschließend soll der Auftragnehmer Empfehlungen für den Nachweis von Arzneimittelmetaboliten in Organismen der höheren Nahrungskette und weiterer untersuchter Matrizes ableiten.
Das Projekt "Genetische und ökologische Charakterisierung der invasiven Süßwasserqualle Craspedacusta sowerbii" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität München, Department Biologie II Aquatische Ökologie.Eine Folge der immer stärkeren Verknüpfung und höheren Mobilität menschlicher Populationen ist eine immer schnellere Verbreitung von nicht heimischen Arten in neue Ökosysteme. Im Falle der nicht heimischen Quallenart Craspedacusta sowerbii wurde dadurch eine neue funktionelle Gilde im Süßwasser etabliert, da Quallen seit Millionen von Jahren nicht in heimischen Süßgewässern vorkamen. Craspedacusta sowerbii stammt ursprünglich aus Asien (China) und ist seit ca. 100 Jahren in Deutschland bekannt. Zurzeit sind mehr als 100 Fundorte der Qualle bekannt, laut bestehender Lehrmeinung sind alle Quallen derselben Population unisexuell und genetisch identisch, nur ein oder sehr wenige Klone hätten sich verbreitet. Craspedacusta sowerbii ist metagenetisch und hat neben der pelagischen sich sexuell fortpflanzenden Medusengeneration auch eine benthisch lebende Polypengeneration, die sich ungeschlechtlich fortpflanzen kann. Der unscheinbare (1-2 mm) und selten beschriebene Polyp kann daher schon deutlich weiter verbreitet sein, als es die Berichte über Massenentwicklungen der freischwimmenden Quallengeneration (1-2 cm) schließen lassen. Polypen können ab einer bestimmten Wassertemperatur Medusen bilden und ins Freiwasser entlassen. Prognostizierte wärmere Wassertemperaturen könnten dann schnell zu einer starken Ausbreitung der Medusengeneration führen. Bereits beobachtete Abundanzen der Medusen von mehr als 1000 Individuen/m-2 lassen trophische Effekte im Plankton erwarten, weitere genauere Analysen sind aber notwendig. In Laborversuchen sollen daher die Nahrungsselektivität sowie Ingestions- und Assimilationseffizienzen der Qualle analysiert werden, um ihre trophische Nische und die Konkurrenzfähigkeit im Plankton zu charakterisieren. Freilanduntersuchungen in abgeschlossenen Mesokosmen entlang experimenteller Medusenabundanz - Gradienten sollen die trophische Position, mögliche trophische Kaskaden bis hin zum Phytoplankton und pelagisch-benthische Stoffflüsse im Detail analysieren. Vergleichende Analysen von Seen mit und ohne Medusen sollen zusätzlich zeigen, ob beobachtete experimentelle Muster auch im Freiland zu sehen sind. Die Freilanduntersuchungen erlauben eine Analyse der Assoziation zwischen Geschlecht, Genotyp und gemessenen Umweltfaktoren und damit gleichzeitig Fragen über die evolutionäre Dynamik und die langfristige Entwicklung der Qualle in heimischen Gewässern zu beantworten. Die genetische Diversität und Populationsstruktur wird mit hochauflösenden Mikrosatelliten sowie ITS und COI Markern bestimmt. Genetische Analysen werden klären, ob unterschiedliche Genotypen im Polypen- und Medusenstadium vorkommen, ob nur ein Klon dominant ist oder ob eine mehrfache Einschleppung der Qualle in heimische Gewässer wahrscheinlich ist. Die gemeinsame Analyse der genetischen Diversität und der ökologischen Funktion der Qualle wird es erlauben, die Dynamik aquatischer Nahrungsnetze, die von neuen Arten besiedelt werden, besser mechanistisch zu verstehen.
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Lebewesen & Lebensräume | 49 |
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