Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1374: Biodiversitäts-Exploratorien; Exploratories for Long-Term and Large-Scale Biodiversity Research (Biodiversity Exploratories), Teilprojekt: EXClAvE - Landnutzungseffekte auf Pflanzen- und Bakteriengemeinschaften in einem experimentellen 'common garden' Ansatz" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Marburg, Fachbereich 17: Biologie, Arbeitsgruppe Evolutionäre Ökologie der Pflanzen.In der nächsten Phase der Biodiversitäts Exploratorien sollen Experimente dabei helfen die Effekte verschiedener Landnutzungskomponenten auf Ökosysteme zu ermitteln. 'Common garden' Experimente werden genutzt, um die Umweltheterogenität zu minimieren, die ansonsten interessante Effekte verschleiert. Wir planen Grasnarben, die von n = 42 Plots der Biodiversitäts Exploratorien entnommen werden, in einem 'common garden' auszubringen wo die Intensität der Mahd und der Düngung manipuliert werden soll. In den nächsten drei bis 15 Jahren werden die Veränderungen in den Pflanzen- und Bakteriengemeinschaften auf den Grasnarben verfolgt. Hierfür wird die Zusammensetzung und Diversität der Pflanzen und Bakterien (next-generation 16S rRNA gene amplicon sequencing) ermittelt. Zusätzlich werden noch 3D-Modelle der Pflanzengemeinschaften, die durch multispektrale Information ergänzt werden, erstellt (PlantEye F500, Phenospex, Heerlen, The Netherlands). Diese Modelle erlauben die Errechnung von Parametern, die ganze Pflanzengemeinschaften charakterisieren. Änderungen in den Pflanzen- und Bakteriengemeinschaften werden mit der Landnutzung der Plots in den vergangenen Jahren ins Verhältnis gesetzt. Wir erwarten, dass Gemeinschaften, die aus verschiedenen Plots stammen, aber die gleiche Landnutzung erfahren in Ihrer Zusammensetzung und Diversität konvergieren; Gemeinschaften aus den gleichen Plots, die aber unterschiedliche Landnutzung erfahren, sollten divergieren. Das Projekt nutzt das Vorwissen zu den einzelnen Plots in Bezug auf Landnutzung und Artenzusammensetzung, liefert neuartige Daten für die Biodiversitäts Exploratorien, und stellt einen unabhängigen und neuartigen Beitrag zu der Frage, wie Landnutzug Ökosysteme beeinflusst, dar.
Das Projekt "Untersuchung neuer, polarer Lipidsingale in Plankton Interaktionen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Etwa die Hälfte der weltweiten Primärproduktion erfolgt durch Phytoplankton und dessen Jäger-Beute-Interaktionen mit Zooplankton bilden die Grundlage der gesamten ozeanischen Nahrungskette. Die chemischen Signale, die diese Interaktionen vermitteln, sind bisher größtenteils unbekannt. Vor kurzem konnte die Arbeitsgruppe von Erik Selander erstmals eine Gruppe solcher chemischer Signale identifizieren, die Copepodamide. Copepodamide spielen eine entscheidende Rolle in der Interaktion von Ruderfußkebsen (Copepoda) als marine, zooplanktonische Räuber mit verschiedenen Phytoplanktonspezies, wie der Gattung Alexandrium, welche an der Entstehung der schädlichen Algenblüte beteiligt ist. Die vollständige Funktion von Copepodamiden und deren Wahrnehmung durch Phytoplankton ist jedoch noch weitestgehend unbekannt. Das geplante Forschungsprojekt konzentriert sich auf zwei Hauptziele. Das erste Ziel ist die Identifizierung weiterer, neuer Copepodamide und die Untersuchung spezifischer Copepodamidmuster in verschieden Copepodspezies. Für diesen Zweck ist die Anwendung eines breiten Spektrums chemischer Separations- und Detektionstechniken geplant. Das gastgebende Institut besitzt dazu eine einmalige Kombination aus Ausrüstung, Ausstattung und Wissen um dieses Projekt zu unterstützen und ermöglicht ein tiefgreifendes Training in chemischer Ökologie und NMR-Techniken. Das zweite Ziel ist die Identifikation von Copepodamid-Rezeptorproteinen in den Phytoplanktonspezies Alexandrium tamarense und Skeletonema marioni. Dazu soll zum einen in Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Julia Kubanek (Georgia Tech, Atlanta, USA) eine Kombination aus zell-basierten Assays und Elektrophysiologie angewendet werden. Um diese Methoden zu erlernen, ist ein Besuch der Arbeitsgruppe von Julia Kubanek vorgesehen. Des Weiteren sollen Phagen-Display und Protein-Affinitäts-Chromatografie angewendet werden, um die Copepodamid-Rezeptorproteine sowie deren genomische Sequenz zu identifizieren.Die Jäger-Beute-Interaktionen zwischen Zooplankton und Phytoplankton sind von entscheidender Bedeutung für das ökologische Gleichgewicht der Ozeane. Vornehmlich werden diese Interaktionen durch chemische Signale reguliert. Die Identifizierung dieser Signale sowie der entsprechenden Rezeptoren liefert einen entscheidenden Beitrag zum Verständnis planktonischer Interaktionen. Zudem hat das geplante Forschungsprojekt das Potential als ein Meilenstein bei der Entschlüsselung der einflussreichen, bisher jedoch unbekannter, chemischer Sprache der Ozeane zu dienen.
Das Projekt "Sonderforschungsbereich (SFB) 1076: AquaDiva: Forschungsverbund zum Verständnis der Verknüpfungen zwischen der oberirdischen und unterirdischen Biogeosphäre; Understanding the Links between Surface and Subsurface Biogeosphere, Teilprojekt B 01: Die Zusammensetzung baumbürtiger organischer Substanz und ihre Wirkung auf mikrobielle Prozesse im Untergrund: Rückkopplung auf Pflanzen und Nährstoffkreisläufe" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Jena, Institut für Ökologie, Professur Ökologie.Ziel dieser Studie ist es zu verstehen, wie sich Unterschiede im chemischen Aufbau baumbürtiger DOM (treeDOM; Kronendurchlass, Stammabfluss, Streulösungen, Wurzelexsudate) auf die Bodenvegetation und mikrobiell-ökologische Prozesse in Boden und Untergrund auswirken. Neben der Erfassung von Baumarten- und Landnutzungseffekten auf DOM und Nährstoffe vom Kronenraum bis in die Wurzelzone, werden DOM und Wurzelexsudate aus dem Freiland analysiert und ihre Wirkung auf bodenmikrobiologische Prozesse ermittelt. Mesokosmenversuche testen die Interaktionen zwischen DOM, Pflanzenwachstum und Prozessen der bodenmikrobiellen Gemeinschaft. Die Kombination dieser sich ergänzenden experimentellen Ansätze erlaubt neue Einblicke in die Beziehung zwischen treeDOM und ökologischen Prozessen am Waldboden.
Das Projekt "Die Evolution von Parasitismus in phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Uppsala University, Department of Organismal Biology.Flagellatenpilze (Chytridiomycota) sind eine Gruppe evolutiv früh abzweigender, zoosporischer Pilze, die in verschiedensten aquatischen und terrestrischen Lebensräumen vorkommen. Sie leben entweder als Saprophyten, Parasiten oder als intermediäre Formen. Bei allen Formen haften sich freischwimmende Zoosporen an Detritus oder einen Wirt und extrahieren Nährstoffe unter Bildung eines Sporangiums, welches neue Zoosporen hervorbringt. Aufgrund ihrer geringen Größe und unscheinbaren morphologischen Merkmalen blieben die Zoosporen in Untersuchungen mariner und limnischer Planktongemeinschaften für viele Jahrzehnte nahezu unentdeckt. Molekularbasierende Methoden jüngster Zeiten haben jedoch eine hohe Abundanz sowie Diversität der Flagellatenpilze in aquatischen Lebensräumen aufgedeckt. Einige Arten infizieren Phytoplankton, wie z.B. Blaualgen, Kieselalgen und Dinoflagellaten, so dass ihnen eine wichtige Rolle in der Kontrolle von Algenblüten zugeschrieben wird. Überraschenderweise ist der trophische Lebensstil nur für wenige kultivierte Arten beschrieben und die genomischen Innovationen, welche sich auf Infektionsstrategien der Phytoplanktonparasiten zurückführen lassen, sind völlig unbekannt, so dass eine Beurteilung der Ernährungsweise der Flagellatenpilze anhand (meta)genomische eDNA-untersuchende Umweltstudien nahezu unmöglich ist. Die phylogenetischen Beziehungen innerhalb der Flagellatenpilze, welche Informationen zu den Ursprüngen und der Verbreitung von Parasitismus innerhalb ökologisch verschiedener Entwicklungslinien liefern könnten, sind weitestgehend ungeklärt. In diesem Projekt möchte ich die molekularen Voraussetzungen für einen parasitischen Lebensstil in phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzen aufdecken. Vergleichende Genomanalysen von vier phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzarten mit nahe verwandten saprophytischen Arten sollen neue Erkenntnisse über die parasitismus-typischen genetischen 'Werkzeuge' erbringen (z.B. über parasitenspezifische Virulenzgene). Darüber hinaus plane ich einen stabilen phylogenetischen Baum für circa 40 Flagellatenpilzarten zu rekonstruieren, für welche der trophische Lebensstil bekannt ist. Phylogenomische Analysen unter Verwendung von fast 400 proteinkodierenden Genen, gewonnen aus öffentlich verfügbaren sowie in diesem Projekt neu angefertigten Genomen/Transkriptomen, werden es erlauben die frühen Diversifikationen der Flagellatenpilze zu entwirren. Die neu generierten Sequenzdaten werden außerdem nach den im ersten Teil des Projektes identifizierten Virulenzgenen abgesucht. Die phylogenetische Einordnung von Lebensstilen der Flagellatenpilze soll es ermöglichen den ursprünglichen Zustand diverser Gruppen zu charakterisieren und unser Verständnis über die Evolution von Parasitismus in phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzen verbessern.
Das Projekt "SO 254 - PORIBACNEWZ: Funktionelle Biodiversität von Bakteriengemeinschaften und ihrem Metabolom in der Wassersäule, dem Sediment und in Schwämmen des Süd-West Pazifiks um Neuseeland" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologie des Meeres.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1704: Flexibilität entscheidet: Zusammenspiel von funktioneller Diversität und ökologischen Dynamiken in aquatischen Lebensgemeinschaften; Flexibility Matters: Interplay Between Trait Diversity and Ecological Dynamics Using Aquatic Communities as Model Systems (DynaTrait), Teilprojekt: Erforschung der adaptiven Prozessen bei der Algenblüten Bildung und zwischen den Blüten von heterogenen Populationen des giftigen Dinoflagellates Alexandrium ostenfeldii anhand von Feld- und Laborstudien" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung.Merkmale, die zwischenartliche Interaktionen beeinflussen, sind von großer Bedeutung für die Stabilität von Populationen und die Koexistenz von Arten innerhalb von Gemeinschaften. Variabilität in diesen Merkmalen beeinflusst die Fitness der Art nicht nur direkt, sondern auch indirekt über die Fitness der gekoppelten, interagierenden Partner. Im Falle von antagonistischen Interaktionen wie z.B. Prädation und Konkurrenz ist daher anzunehmen, dass Variation in diesen Merkmalen selektiv aufrechterhalten wird. Daher sollte jeder Versuch Diversitäts-Stabilitäts-Zusammenhänge zu verstehen, funktionelle Variation dieser Merkmale in ökologischen Schlüsselarten als mechanistische Basis beinhalten. Mit diesem Projekt schlagen wir nun vor, die selektive Aufrecherhaltung der Diversität von allelochemischer Aktivität, einem weitverbreiteten Merkmal in Blüten von Alexandrium ostenfeldii zur Reduktion von Prädation und Konkurrenz, im Zusammenhang mit abiotischen (Nährstofflimitierung und Temperatur) und biotischen (Konkurrenz und Prädation) Stressoren zu untersuchen. Durch die Kombination von Feldbeobachtungen und Mikrokosmos- und Chemostaten-Experimenten mit der Charakterisierung der Zystenbank und experimenteller Evolution verbinden wir die Populationsdynamik innerhalb von Blüten mit der Populationsdynamik zwischen Blüten. Unsere Hypothesen sagen voraus, dass die wechselnde Selektionsdrücke und mutualistische Interaktionen zwischen allelochemisch aktiven und nicht-aktiven Linien die Populations- und Merkmalsdynamiken während der Blüte bestimmen und deren Diversität aufrechterhalten. Zwischen den Blüten ist die hohe Anzahl an kompatiblen und inkompatiblen Linien mit allelochemischer Altivität ein effizienter Mechanismus, um die Diversität und Stabilität mutulistischer Interaktionen aufrecht zu erhalten. Die Verbindung von Merkmalsvielfalt mit Populationsdynamiken in entscheidenden Phasen des Lebenszyklus erlaubt es uns daher, das Verständnis von Biodiversität und Ökosystemstabilität zu vertiefen.
Das Projekt "Wirkstoffe aus marinen Pilzen: Chemische Ökologie und Naturstoffphysiologie mariner Pilze und pilzähnlicher Protisten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. (AWI).
Das Projekt "Orientierung des Feldmaikäfers Melolontha melolontha L. anhand chemischer Stimuli" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Berlin, Institut für Zoologie, Arbeitsgruppe Angewandte Zoologie,Ökologie der Tiere.Der Feldmaikäfer Melolontha melolontha (Coleoptera, Scarabaeidae) zeigt seit einigen Jahren wieder ähnlich große Massenvermehrungen wie vor ca. 50 Jahren. Zur chemischen Ökologie des Feldmaikäfers ist außer den Ergebnissen, die im Rahmen des hier durchgeführten Projektes erzielt wurden, bisher kaum etwas bekannt gewesen. In der ersten Projektphase haben wir nachweisen können, dass Sexualpheromone und fraßinduzierte Blattdüfte bei der Partnerfindung von M. melolontha eine Rolle spielen. Die Pheromone und Blattdüfte wurden chemisch identifiziert. Für die hier beantragte Projektphase stehen folgende weiterführende Untersuchungen zur chemischen Ökologie des Feldmaikäfers im Zentrum: (a) Felduntersuchungen zur Attraktivität der Sexualpheromonkomponente Toluchinon in Abhängigkeit vom Zeitpunkt des Schwärmfluges, (b) Freilandexperimente zur Diskriminierungsfähigkeit von M. melolontha Männchen zwischen konspezifischen Weibchen und Weibchen der nahe verwandten Art M. hippocastani sowie vergleichende chemische Headspace-Analysen der Weibchen im verpaarten und unverpaarten Zustand, (c) morphologische und histologische Untersuchungen zur Lokalisation der Pheromonproduktionsorte in den Webchen (exokrine Drüsen?), (e) weitere Felduntersuchungen zur chemischen Orientierung legebereiter Weibchen beim Eiablageflug und (d) fortführende Laborexperimente zur chemischen Orientierung der Engerlinge.
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| Förderprogramm | 8 |
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