Adaptive Radiation - die schnelle Diversifizierung eines gemeinsamen Vorfahren in nah verwandter Arten als Folge der Anpassung an verschiedene ökologische Nischen - ist der Prozess, der einen Großteil des taxonomischen und phänotypischen Reichtums auf der Erde generierte. Einige der bekanntesten Beispiele sind Darwinfinken des Galápagos Archipel, Anolis-Eidechsen auf den karibischen Inseln und Buntbarsche in den ostafrikanischen Rift-Seen. Das Einzigartige an diesen Seen ist, dass sie im Vergleich zu anderen insulären Systemen weitere potentielle adaptive Radiation enthalten. Diese sind jedoch nicht ausreichend studiert, und ihre Anpassungsfähigkeit und schnelle Diversifizierung wurden noch nicht nachgewiesen, so dass eine integrative Untersuchung dieser Gruppen und der Rolle der Umwelt für adaptiven Radiation erforderlich ist.Dieser Projektvorschlage zielt darauf ab, Informationen der Fossilienbestände und paläoökologische Daten aus drei ICDP-Projekten in Kombination mit einer gründlichen Untersuchung der Phylogenie (Stammbaum), Morphologie und Ökologie rezenter Arten von Diatomeen (Kieselalgen) des Tanganjika-, Malawi- und Challa-See zu kombinieren, um eine Schlüsselfrage der Evolutionsbiologie zu beantworten: Bewirken bestimmte Umweltbedingungen parallele adaptive Radiation in mehreren Taxa?Ich schlage die Konzentration auf vier Diatomeengattungen mit einem bekannten hohen Artenreichtum und einer phänotypischen Vielfalt vor. Vorläufige Analysen des gut erhaltenen Fossilienbeständs, einschließlich mehrerer ausgestorbener und unbeschriebener Arten, sowie zeitlich kalibrierte molekularer Phylogenien, lassen auf eine gemeinsame Abstammung und eine rasche Diversifizierung schließen. Dies ist sowohl mit der Geschichte der Seen als auch mit dem Alter der adaptiven Radiation der Buntbarsche vereinbar. Ich werde testen, ob die Kriterien der adaptiven Radiation für Diatomeen erfüllt sind und ob die Artbildung und phänotypische Differenzierung auf in den Bohrkernen dokumentierten paläoökologischen Veränderungen beruhen.Dieses Projekt bietet die einzigartige Möglichkeit zu ergründen, ob diese Seen tatsächlich parallele adaptive Radiation in verschiedenen Organismen beherbergen, was im Vergleich zu anderen insulären Systemen ein herausragendes Merkmal wäre. Darüber hinaus würde ich auch in der Lage sein, gemeinsame zugrunde liegende Triebkräfte für evolutionäre Radiationen zu identifizieren. Die integrative Analye rezenter und ausgestorbener Arten sollte eine genaueres Bild der evolutionäre Geschichte bieten. Die hier vorgeschlagenen methodischen Verbesserungen und das bessere Verständnis der Triebkräfte evolutionärer Radiationen sind für Evolutionsbiologen von großem Interesse. Dieses Projekt wird zum angedachten wissenschaftlichen Bohrprojekt des Tankanyika-See beitragen, indem Basisdaten ermittelt werden, welche eine entscheidende Voraussetzung für die Rekonstruktion der evolutionären und ökologischen Geschichte aquatischer Systeme sind.
Diversität ist eine wichtige Voraussetzung für Adaptation an Umweltveränderungen. Biodiversität auf allen Ebenen (Allele, Arten, Interaktionen) ist wichtig für die Funktion und Stabilität von Ökosystemen, weil Diversität auch Redundanz bedeutet und damit die Möglichkeit ausgestorbene Arten/Genotypen auszutauschen. Individuelle Merkmalsausprägungen und phänotypische Plastizität können ebenfalls zur Stabilisierung von Ökosystemen beitragen, weil sie Populationsgrößenschwankungen abpuffern und so lokale Aussterbeereignisse verhindern. In jüngere Zeit nimmt die Biodiversität dramatisch ab, während massive Störungen von Ökosystemen immer häufiger und immer heftiger auftreten. Uns interessiert daher, wie individuelle Merkmalsausprägungen und phänotypische Plastizität sich auf die genetische Diversität einer Population und auf eine Räuber-Beute Interaktion auswirken und welche potentiellen Auswirkungen das auf die Stabilität des Ökosystems hat. Zwei Hypothesen werden betrachtet:(I) Phänotypische Plastizität (trait variation) kann die Biodiversität erhöhen, da sie eine bessere Nischenausnutzung erlaubt.(II) Phänotypische Plastizität (trait variation) kann die Biodiversität verringern, da sie den plastischen Organismen ermöglicht verschiedene Nischen zu besetzen anstatt zur Spezialisierung verschiedener Genotypen zu führen. Zusätzlich werden wir testen welchen Einfluss abiotische Stressoren auf diese Interaktionen haben. Wir verwenden in unschweren Versuchen das Räuber-Beute Modellsystem Daphnia pulex und Chaoborus Larven in einem zweiteiligen Versuchsansatz: 1) Wir werden Mesocosmen Experimente durchführen, bei denen wir den Einfluss diverser Stressoren (Predation, erhöhte Temperaturen, erhöhte CO2 Werte) auf die genetische Diversität einer Daphnia Population testen. Die Daphnia Population wird aus 10 verschiedenen Klonen bestehen, die unterschiedlich plastisch auf Räuberkairomon reagieren. Die Populationen werden einem biotischen Stressor (Invertebraten-Räuber) und zwei abiotischen Stressoren (erhöhte CO2 Werte und erhöhte Temperaturen), die direkt auf anthropogene Einflüsse zurück gehen, ausgesetzt. Wir werden die klonale Diversität der Beuteart und die Performance der Räuber untersuchen.2) Im zweiten Versuchsteil werden wir mit Modellierungen Feedback loops über Beutediversität und Phänotyp/Genotyp Interaktion und Überlebenskapazitäten unter verschiedenen Umweltbedingungen untersuchen. Mit diesem integrativen Versuchsansatz werden wir ein tiefergehendes Verständnis der Effekte von individueller Merkmalsausprägung und phänotypischer Plastizität auf die klonale Diversität von Populationen erzielen. Die Ergebnisse werden uns helfen besser einzuschätzen, wie diese Merkmale die Ökosystemfunktion und -stabilität beeinflussen.
Unter den Amphibien werden derzeit weltweite Rückgänge verzeichnet. Sie sind stärker vom Aussterben bedroht als Vögel oder Säugetiere. Dieses Muster zeigt sich auch, trotz des hohen Endemismus, unter den heimischen Amphibien in Chile. Um einen weiteren Rückgang zu vermeiden, muss ein Basiswissen über Biologie und Anforderungen der einzelnen Arten erworben und anhand dessen angemessene Erhaltungs- und Schutzpläne erstellt werden. Rhinoderma ist eine einzigartige und bedrohte chilenische Amphibiengattung, und die einzige weltweit, bei welcher die Männchen die Kaulquappen in ihren Kehlsäcken bebrüten. Leider ist erst sehr wenig über die Ökologie und den Populationszustand von Rhinoderma bekannt. Aus diesem Grund wurde zwischen 2006 und 2011 eine Untersuchung in Chile durchgeführt, bei der neben Individuen und Informationen zu Mikrohabitaten auch Proben für genetische Untersuchungen, Informationen zu Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) und zur Altersanalyse gesammelt wurden. Als Ergebnis war es nicht möglich den Verdacht zu widerlegen, dass Rhinoderma rufum bereits ausgestorben ist, da keine Individuen dieser Art gefunden werden konnten. Ein möglicher Grund für das Verschwinden dieser Art könnte die Zerstörung ihres Lebensraumes sein, denn ihr potentielles Habitat befindet sich in Gebieten in Chile, die stark durch den Menschen beeinflusst sind. Außerdem konnten an konservierten Individuen keine Hinweise auf eine Infektion durch Bd gefunden werden. Allerdings wurde Bd zum ersten Mal an heimischen, chilenischen Amphibien gefunden. Infizierte Individuen wurden in zwei Populationen gefunden: in Coñaripe und in Raúl Marín Balmaceda. Rhinoderma darwinii potentielles Habitat variierte leicht zu der bisher bekannten Ausbreitung aufgrund nicht berücksichtigter Daten zur nördlichen und südlichen Ausbreitung. Die Verbreitung von R. darwinii wird sich in Zukunft unter den dann herrschenden klimatischen Bedingungen Richtung Süden verschieben. Hinsichtlich der Life history wurde an der Coñaripe Population beobachtet, dass Individuen mindestens sieben Jahre alt werden können und sich mit drei Jahren zum ersten Mal fortpflanzen. Es konnten drei verschiedenen Körperfärbungen und fünf unterschiedliche Dorsalmuster verzeichnet werden. R. darwinii besitzt einen sexuellen Dimorphismus, bei dem die Männchen im Gegensatz zu den Weibchen kleiner, grüner und variabler in der Dorsalmusterung und -färbung sind. Außerdem konnte zum ersten Mal fotographisch dokumentiert werden, dass sich die Körperfärbung von braun zu grün ändern kann. Die Körperfärbung stand in Bezug zur Farbe des Substrats und Körperfärbung und -musterung standen ebenfalls in Zusammenhang mit Habitatcharakteristika. Innerhalb einer Population zeigten die Individuen Unterschiede in der Wahl des Mikrohabitats, insofern als brütende Männchen im Gegensatz zu rufenden Männchen häufiger an wärmeren und exponierten Orten gefunden werden wurden. (Text gekürzt)
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines übertragbaren Wiederansiedlungskonzepts für Makroinvertebraten und die Wiederansiedlung von Makroinvertebraten in ausgewählten Fließgewässern des Rhein-Main-Gebietes und Hessens. In der Mitte des letzten Jahrhunderts wurden viele Flüsse begradigt und sehr stark verunreinigt, wodurch zahlreiche Arten unserer Fließgewässer zu kleinen Reliktpopulationen zusammengeschrumpft oder gänzlich ausgestorben sind. Trotz vieler Renaturierungsmaßnahmen und den Bau von Kläranlagen wird der gute ökologische Zustand , das gesetzlich vorgeschriebene Ziel der EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL), in rund 90% der deutschen und hessischen Fließgewässern derzeit nicht erreicht. Grund dafür ist vielerorts das Fehlen von Makroinvertebraten, die ein wichtiger Bestandteil des Bewertungssystems der WRRL sind, obwohl sich die Zustände in den Gewässern durch die Maßnahmen deutlich verbessert haben. Dies liegt hauptsächlich an der Ausbreitungslimitierung der Arten, da eine Wiederansiedlung vieler Arten auf natürlichem Wege in absehbarer Zeit nicht zu erwarten ist. Einer erfolgreichen Wiederansiedlung von Makroinvertebraten kommt daher eine Schlüsselrolle für die Wiederherstellung des guten ökologischen Zustands im Sinne der WRRL zu. In dem hier vorliegenden Projekt wird versucht, eine größere Anzahl von Makroinvertebraten in Fließgewässern wiederanzusiedeln. Das Projekt hat hierdurch nicht nur Pilotcharakter, sondern eignet sich auch als Beispiel für ähnliche Projekte in anderen Bundesländern und Staaten.
Forest structure is altered by humans for long times (Bramanti et al. 2009). The long lasting modification of forests pursuant to human demands modified the living conditions for birds as well as for many other animals. This included changes in resource availability (e.g., food, foraging, nesting sites) and changes of interspecific interactions, e.g., parasitism and predation (Knoke et al. 2009; Ellis et al. 2012). Also species compositions and the survivability of populations and even species are affected. The loss of foraging sites and suitable places for reproduction, the limitation of mobility due to fragmented habitats and the disturbances by humans itself may lead to more stressed individuals and less optimal living conditions. In certain cases species are not able to deal with the modified requirements and their populations will shrink and even vanish. Depending on the intensity of management and the remaining forest structure, biodiversity is more or less endangered. Especially in systems of two or more strongly connected taxa changing conditions that affect at least one part may subsequently affect the other, too. One system of interspecific communities that recently attracted the attention of biologists includes birds, blood parasites (haemosporidians) and their transmitting vectors. For instance, avian malaria (Plasmodium relictum) represents the reason for extreme declines in the avifauna of Hawaii since the introduction of respective vectors (e.g. Culicidae) during the 20th century (van Riper et al. 1986, Woodworth et al. 2005). With the current knowledge of this topic we are not able to predict if such incidences could also occur in Germany. All in all, different management strategies and intensity of forest management may influence the network of birds, vectors and blood parasites and change biodiversity. To elucidate this ecological complex, and to understand the interactions of the triad of songbirds as vertebrate hosts, dipteran vectors and haemosporidians within changing local conditions, I intend to collect data on the three taxa in differently managed forest areas, the given forest structure and the climatic conditions. I will try to explain the role of abiotic factors on infection dynamics, in detail the role of forest management intensity. Data acquisition takes place at three spatially divided locations: inside the Biodiversity Exploratory Schwäbische Alb, at the Mooswald in Freiburg, and inside the Schwarzwald.
The proposed project will apply palynology and geochemical data from foraminifers to investigate the North Atlantic palaeoceanographic variability around Marine Isotope Stage M2 (mid-Pliocene, ca. 3.3 Ma). Marine Isotope Stage (MIS) M2 is a mid-Pliocene global cooling event that can be seen as a first attempt of the climate system to switch into a 'Quaternary mode'. Preliminary studies have hinted that oceanographic changes in the Pliocene North Atlantic can occur on timescales of less than ten thousand years. Firstly, this project will establish a millennial scale record across MIS M2 from four sites along a north-south transect in the North Atlantic. This will test the hypothesis that the North Atlantic Current can suddenly weaken even during warmer climate conditions of the Pliocene. Furthermore, the transect will allow assessing how mid-Pliocene ocean circulation compares with the Quaternary and present-day circulation. Understanding the mechanisms of ocean circulation during a globally warmer climate is highly relevant for understanding possible future conditions of planet Earth. Secondly, the geochemical and palynological dataset along the north-south transect will reflect a gradient of different climatic conditions and palaeoenvironmental settings around MIS M2. This is essential to identify the environmental preferences of extinct dinoflagellate species - a major challenge in palaeoecological studies.
Klimabedingte Veränderungen der Arten- und Habitatvielfalt in RP - Modellierung der ökologischen Ansprüche von Arten - Identifikation von aus Nachbarregionen einwandernden Arten - Extinktion, Arealverschiebungen und -erweiterungen von Arten - Zukünftige Zentrum der Biodiversität - Erarbeitung von Schutzmassnahmen.
Die Untersuchung ergab, dass von den 262 in Baden-Württemberg vorkommenden Schnecken- und Muschelarten bereits 7 Arten als ausgestorben oder verschollen und 104 Arten als gefährdet einzustufen sind.
Eine zunehmende Anzahl empirischer Studien belegen, daß Weibchen die Fitness ihrer Nachkommen durch selektives Verpaaren mit bestimmten Männchen erhöhen können und bestätigen so die Annahme der sexuellen Selektionstheorie. Als einer der besten potentiellen Kandidaten für die genetischen Basis von Partnerwahl bei Vertebraten werden die GEne des Haupthistokompatibilitätskomplexes ('Major Histocompatibility Complex', MHC) angesehen. Zusätzlich zu ihrer großen Bedeutung in der Resistenz gegen Parasiten und Pathogene, zeigten jüngere Arbeiten, daß MHC-Gene den individuellen Geruch beeinflussen, der bei der Partnerwahl, Verwandtenerkennung und somit Inzuchtvermeidung von Bedeutung ist. Verschiedene Erklärungsansätze, wie durch natürliche Selektion die außerordentliche MHC-Variabilität aufrechterhalten werden kann, werden derzeit diskutiert. Die meisten diesbezüglichen MHC-Untersuchungen fanden unter Labor- oder seminatürlichen Bedingungen statt, mit den bekannten Vorteilen konstanter bzw. kontrollierbarer Parameter, aber auch mit dem Nachteil, daß verschiedene natürliche Selektionsmechanismen nicht oder nur eingeschränkt wirken konnten. Im Rahmen dieses beantragten Projektes sollen die Interaktion von Sozialsystem und Partnerwahl auf die MHC-Konstitution am Beispiel zweier nah verwandter, sympatrisch vorkommender,d.h. den gleichen ökologischen Rahmenbedingungen unterliegenden Lemurenarten (Microcebus murinus, Cheirogaleus medius) untersucht und die Konsequenzen potentieller MHC-abhängiger sexueller Selektionsstrategien auf Fitness und Parasitenresistenz der Nachkommen analysiert werden. Die erstgenannte Art ist promisk, die zweite paarlebend. Bei beiden Arten werden seit einigen Jahren kontinuierlich Daten von zahlreichen individuell markierten Individuen in natürlichen Populationen erhoben. Die Charakterisierung ihrer genetische Konstitution sowie Verwandtschaftsanalysen wurden bereits mit Hilfe von neutralen Microsatellitenmarkern durchgeführt, so daß optimale Voraussetzungen gegeben sind. Die Studien sollen zum Verständnis MHC-abhängiger Partnerwahl auf die MHC-Diversität beitragen und somit Rückschlüsse auf die genetischen Grundlagen von Verhalten und evolutionsrelevanter Ökologie ermöglichen. (p)
Das Ziel des Projektes war es, optimale Gärrohstoffmischungen aus Energiepflanzen von typischen Standort- und Erzeugungsbedingungen der Steiermark für die Biogasproduktion zu ermitteln. Dazu wurden fünf verschiedene Energiepflanzenarten eingesetzt: (1) Zuckerrüben, (2) Mais (Silo- und Körnermais), (3) Sonnenblumen, (4) Ackerfutter (Kleegras) und (5) Getreide (Grünroggen). Alle Energiepflanzenarten wurden in Landessortenversuchen der Landeskammer für Land- und Forstwirtschaft Steiermark angebaut, geerntet und der Biomasseertrag ermittelt. Für die nachfolgenden Untersuchungen im Labor wurden alle Energiepflanzen als Silagen konserviert. Eine Ausnahme bildete der Körnermais, er wurde als CCM (Corn-Cob-Mix) eingesetzt. Neben den Energiepflanzen wurden als weitere Gärrohstoffe Schweinegülle und Rohglyzerin (Nebenprodukt der Bioethanolerzeugung) verwendet. Alle Gärrohstoffe wurden alleine und in Mischungen untersucht. Die eingesetzten Mischungen unterschieden sich in ihrem Eiweiß-Energie-Verhältnis. Es gab drei Blöcke: Block 1 - energie-betonte Mischungen (Mischungen 2 bis 5), Block 2 - eiweißbetonte Mischungen (Mischungen 6 bis 9) und Block 3 - Varianten mit ausgeglichenem Eiweiß-Energie-Verhältnis (Mischungen 10 bis 13). Der Mischung 1 (eine Mischung aus Maissilage, CCM und Schweinegülle) wurde zusätzlich 4 Prozent Rohglyzerin als ertragssteigernder Zusatzstoff beigemischt. In allen Gärrohstoffen wurden Inhaltstoffanalysen durchgeführt, um eine genaue Charakterisierung der Gärsubstrate zu haben. Basierend auf DIN 38414 und VDI 4630 (2006) wurden Stoff- und Energiewechsel der Gärrohstoffe und Mischungen während einer Vergärung von mindestens 40 Tagen bei 38Grad C gemessen. In den Fermentern wurde die Zusammensetzung an flüchtigen Fettsäuren bestimmt, der pH-Wert gemessen sowie der Gehalt an Methan, Schwefelwasserstoff und Ammoniak im Biogas. Inhaltsstoffanalysen wurden auch in allen Gärrückständen durchgeführt, um den Düngewert feststellen zu können. Der Abbaugrad der TS und oTS sowie der energetische Wirkungsgrad der Methanbildung wurden berechnet, die hydraulische Verweilzeit aus der zeitlichen Entwicklung des gebildeten Biogases abgeleitet. Der spezifische Biogas- und Methanertrag wurde bestimmt. Bei Monofermentation der Gärrohstoffkomponenten zeigte CCM mit 344 lN/kg oTS den höchsten spezifischen Methanertrag. Durch Kofermentation wurde dieser Wert noch übertroffen. Mit vier Mischungen wurde ein spezifischer Methanertrag der über 380 lN/kg oTS lag erzielt (Mi-schung 13: 427 lN/kg oTS, Mischung mit dem höchsten Anteil an Maissilage; Mischung 8 und 9: 395 bzw. 386 lN/kg oTS, Mischungen mit hohem Anteil an Kleegras- und Grünroggensilage; Mischung 1: 383 lN/kg oTS, Mischung mit Rohglyzerinzulage). Für diese vier Mischungen konnten auch die höchsten Kofermentationseffekte von +39 bis +49 Prozent bestimmt werden. U.s.w.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 14 |
| Europa | 1 |
| Land | 3 |
| Wissenschaft | 9 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 14 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 14 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 11 |
| Englisch | 8 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 9 |
| Webseite | 5 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 11 |
| Lebewesen und Lebensräume | 14 |
| Luft | 8 |
| Mensch und Umwelt | 13 |
| Wasser | 12 |
| Weitere | 14 |