Die evolutionäre Reduktion der Mikrosporangienzahl von vier auf zwei in den Antheren von drei Arten der Gattung Microseris läßt sich bei Artkreuzungen genetisch analysieren. In einer Kreuzung haben wir ein Hauptgen und vier modifizierende Gene als Quantitative Trait Loci kartiert. Um die Evolution des Systems weiter verfolgen zu können, müssen die Gene selbst oder sehr eng gekoppelt molekulare Marker gefunden werden. In einer entsprechenden rekombinanten Inzuchtlinie soll das Hauptgen feinkartiert werden und ein Restriktionsfragment mit dem Hauptgen soll kloniert werden.
Ziel ist es ein Netzwerk meteorologischer Stationen in der Atacama zu etablieren. Diese Arbeit wird aktiv von unseren Partnern in Chile unterstützt. Gegenwärtig gibt es nur vereinzelt meteorologische Stationen am Küstenstreifen und fast keine im Kern der Atacama Wüste. Ein weiteres Ziel ist die bodengestützten Observationen mit Fernerkundungsdaten zu vereinen. Beide Datensätze werden als Test für die Zuverlässigkeit von Klimamodellen dienen, die das heutige Klima beschreiben. Auf Basis dieser Tests werden Klimamodelle für das Klima in der Vergangenheit entwickelt. Letztere würden mit Klimaproxydaten anderer Teilprojekte verifiziert werden.
High altitude ecosystems are still widely perceived as natural and anthropogenic transformation is generally considered to be concentrated on lower elevations and late. However, recent studies challenge this view and for quaternary environmental science and prehistory, the question where humans retreated to during the driest intervals of the last 20 ka when lowlands may have become uninhabitable is still demanding. Based on previous own and third-party research and a total of four reconnaissances to the study area as part of the preparation of this research unit, we challenge the initially stated long-held belief. Given the higher humidity of the African mountains archipelago, the afro-alpine environments are a potential glacial refuge not only for plants and animals, but also for humans. Among others, this idea is backed up by the facts that - highland people of Ethiopia are genetically adapted to high altitude hypoxia which indicates their presence at least in parts of the higher areas over evolutionary time scales. - surface scatters of stone artefacts showing heavy abrasion have been found during the most recent reconnaissance trip between 3,700 and 4,100 m which for the first time likely indicates the presence of stone working people on the Sanetti Plateau. - the mosaic of isolated groves of Erica trimera across the plateau cannot be explained by climatic gradients but indicates a human induced and fire-based shaping of the afro-alpine heathlands. As a consequence, we postulate not a late but early afro-alpine occupation expressed as the 'Mountain Exile Hypothesis'. Hence, the research unit will focus on reconstructing the natural and the anthropogenic history of this afro-alpine environment in space and time and the identification and quantification of the natural and anthropogenic drivers and processes that shaped the ecology evolution of the research area. To tackle the research questions arising from the Mountain Exile Hypothesis and to test the hypothesis itself, a multi-disciplinary and multi-proxy approach which combines established as well as newly developed and complementing methods has been designed which focuses on both the - human side of environmental change (P1 - Archeology and Archeozoology, P2 - Anthrosols and Intensity of Human Occupation) and the - natural side of environmental change (P5 - Paleoclimatology, P6 - Glacial Chronology and P7 - Ground Beetles as a Human-Independent Paleoproxy). The respective investigations are bridged by paleoecological investigations (P4 - Paleoecology) which focus on pollen, spores and macrofossil analyses and discriminate the human and natural signals. To complete the scientific inventory required to address the overall objectives, relevant baseline environmental and ecological information is provided (P3 - Environmental Baseline Assessment) and all datasets are combined as part of a central scientific analysis and synthesis platform, the BalePaleoGIS (C2 - Central Scientific Services).
Das Hauptziel diese Projektes ist es, lange (Quatär bis Miozän), zusammenhängende Klima-Archive im hyperariden Kern der Atacama zu erschließen und hinsichtlich des Klimas der Vergangenheit auszuwerten. Zu diesem Zweck sollen, entlang des gegenwärtigen Nord-Süd Klimagradienten, Trockenseesedimente in der Küstenkordilliere durch Kernbohrungen erschlossen werden. Es wird erwartet, dass grundlegende Erkenntnisse über die Dauer der vorwiegenden extremen Trockenheit in der Atacama Wüste gewonnen werden, sowie über Alter und Häufigkeit zwischengeschalteter Feuchtphasen. Diese Ergebnisse würden im Bezug zu bereits vorhandenen regionalen und globalen Klima-Archiven interpretiert werden.
Der hochdiverse tropische Regenwald weist eine Fülle verschiedener struktureller Parameter auf, die sich je nach Exposition und Meereshöhe graduell oder abrupt ändern. Schichtung, Bestandesarchitektur, Lebensformenanteile (Palmen, Baumfarne, Hochstauden, Epiphyten etc.), Diversitätsgrößen, Durchwurzelung, Nähr- und Spurenelementverteilung ändern sich entlang von Höhengradienten oder auch entsprechend unterschiedlicher Störungsregime. Beispiele dieser Kenngrößen und ihrer Funktion sollen erfasst werden und insbesondere mit dem Auftreten der Baumlücken verknüpft werden. Baumlücken ('gaps') spielen für die Regeneration und damit Erhaltung der hohen Biodiversität und heterogenen Bestandesstruktur in Primärwäldern eine entscheidende Rolle. Wahrscheinlich lässt sich in Primärwäldern ein großer Teil der für jede Art wesentlichen Kennfaktoren, wie Regenerationsdynamik, Keimung, Jungwuchs, Alterspyramide, Zuwachsraten, etc. aus der Baumlückendynamik ableiten. Für Bergregenwälder muß dies allerdings erst noch aufgezeigt werden. Die Einbeziehung verschiedener Störungsursachen rezenter Baumfallücken gibt Hinweise auf mögliche Entwicklungsrichtungen der Waldlücken, also auch auf ihre mögliche weitere Sukzession. Je nach Artenzahl an vorkommenden Baumarten sind vergleichende Untersuchungstransekte notwendig, die in Ecuador einerseits, in Costa Rica andererseits zur Verfügung stehen und damit ideale Vergleichsmöglichkeiten bieten.
Anwendung von DANN-Segmenzierung, DANN-Fingerprinting, Mikrosateliten PCR, ISSR-PCR zur Aufklärung von texonomischen, populationsgenetischen, plylognetische Fragen sowie Abstammungsuntersuchungen. Organismen: Vögel, Reptilien, Insekten, Pflanzen.
Die Raupe des Tabakschwärmers wird weltweit in vielen Instituten als Objekt der Entwicklungsbiologie, Neurophysiologie und Molekularbiologie intensiv erforscht. Das Insekten-Infektionsmodell soll vor allem in mikrobiellen Genomprojekten (Erforschung der Erbsubstanz von Erregern) den Einsatz von den sonst üblichen Wirbeltieren (Maus und Ratte) deutlich reduzieren und kann auch zur Validierung antibakteriell wirksamer Substanzen (Bewertung neuer Antibiotika) als Tiermodell verwendet werden. Als primärer Testorganismus sollen zunächst verschiedene Stämme und Mutanten des Bakteriums Streptococcus pneumoniae verwendet werden. In einem zweiten Schritt soll das Testsystem auf andere pathogene Keime erweitert werden. Im Sinne der Drei-R-Richtlinie (reduction, refinement, replacement) bieten Vorab-Testsysteme, die mit dem Tabakschwärmer Manduca sexta durchgeführt werden könnten, eine ideale Basis zur drastischen Reduktion von Versuchen mit Wirbeltieren.
Mittels Gaswechsel-. Wasser- und Mineralstoffhaushaltsuntersuchungen sowie in Erfassung der synoekologischen Wechselbeziehungen wird die Standortbesiedlung und -behauptung von Birkenarten an natuerlichen und anthropogenen Waldgrenzhabitaten charakterisiert.
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