Das Projekt "Systematik und Biochemie der Darmflora von Termiten und ihre Rolle beim Abbau von Lignocellulose" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft / Universität Mainz, Fachbereich 21 Biologie, Institut für Zoologie, Zentrum für Umweltforschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Mainz, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung.Holz, das hauptsaechlich aus Cellulose, Hemicellulose und Lignin besteht, ist eine Hauptquelle fuer erneuerbare Rohstoffe. Neben der industriellen Nutzung der Cellulose nimmt auch das Interesse an mikrobiellen hemicellulolytischen Enzymen zu, um oligomere Produkte aus komplexen Polysacchariden zu gewinnen. Im Hinterdarm von Termiten hat sich seit Jahrmillionen eine spezifische mikrobielle Flora etabliert, die am Lignocelluloseabbau beteiligt ist. Diese Flora besteht aus Bakterien, Archaebakterien, Hefen und Flagellaten. Wegen der symbiontischen Wechselwirkungen zwischen Insekten und Mikroorganismen wird Holz wesentlich effektiver abgebaut als durch Mikroorganismen allein. Ziel dieser Untersuchungen ist es, die mikrobielle Darmflora systematisch einzuordnen, biochemisch zu charakterisieren und ihre Rolle beim Lignocelluloseabbau aufzuklaeren. Die gewonnenen Erkenntnisse ueber den mikrobiellen Holzabbau lassen sich dann moeglicherweise bei der technischen Nutzung von Rohstoffen aus Holz einsetzen.
Das Projekt "Mobile genetische Elemente, Introns Gruppe II und III, als phylogenetsiche Marker" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Biologie: Zoologie und Biologiedidaktik.Die Euglenida sind einzellige Flagellaten mit großer Heterogenität. Die Entstehung der phototrohen Euglenida durch eine sekundäre Endocytobiose ist ein beeindruckendes Beispiel für retikulare Evolution. Eine Besonderheit der plastidären Genome von Euglena gracilis und Euglena longa ist der hohe Anteil an Introns der Gruppen II und III. Da Intronerwerb und -verlust seltene evolutionäre Ereignisse sind, eignen sich Intronsequenzen als molekulare Marker, um die Phylogenese zu rekonstruieren. Hier werden Introns von verschiedenen Genen der Plastiden auf ihre Verteilung innerhalb der phototrophen Euglenida untersucht.
Das Projekt "Ausschluss mobiler grundberührender Fischerei in marinen Schutzgebieten der Ostsee, Vorhaben: Bedeutung heterotropher Protisten im Sediment der Ostsee" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Köln, Institut für Zoologie, Biozentrum Köln, Arbeitsgruppe Allgemeine Ökologie.
Das Projekt "Zusammenhang zwischen Ernährungsweise und ökophysiologischer Nischenweite und deren Einfluss auf das Verbreitungsmuster chrysomonader Flagellaten" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Duisburg-Essen, Campus Essen, Fakultät Biologie, Arbeitsgruppe Biodiversität.Die Verknüpfung zwischen der Ökologie von Organismen und deren Verteilungsmuster sowie die Verallgemeinerbarkeit dieser Zusammenhänge sind eine essentielle Basis für das Verständnis der funktionellen Dynamik von Ökosystemen und deren assoziierter Biodiversität. Das Zusammenspiel zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktion wirft die Frage auf in wieweit die funktionelle Differenzierung von Taxa deren Verteilungsmuster bedingt. Einer der offensichtlichsten funktionellen Unterschiede zwischen Organismen ist die Differenzierung der Ernährungsstrategien in heterotrophe, mixotrophe und phototrophe Organismen. Mikrobielle Eukaryoten sind aufgrund ihrer überwältigenden Diversität und funktionellen Differenziertheit besonders geeignet, um solche übergeordneten Fragestellungen anzugehen. Chrysomonaden (Chrysophyceen) sind hier besonders geeignet, da sie weit verbreitet sind und zu den dominanten Organismengruppen in einer Vielzahl von Habitaten gehören. Verschiedenste Ernährungsstrategien sind realisiert und Chrysomonaden der verschiedenen Ernährungstypen koexistieren in vielen Habitaten. Zudem sind die Chrysomonaden eine ökologisch vergleichsweise gut untersuchte Organsimengruppe mit vielen Modellarten für ökologische und ökophysiologische Fragestellungen. Heterotrophie evolvierte mehrfach innerhalb der Goldalgen. In diesem Projekt testen wir die Hypothese, dass heterotrophe Taxa im Vergleich zu phototrophen und mixotrophen Taxa im Allgemeinen eine größere Toleranz im Hinblick auf abiotische Faktoren haben. Damit verknüpft testen wir die Hypothese, dass sich die Verteilungsmuster von heterotrophen, mixotrophen und phototrophen Chrysomonaden unterscheiden und eher mit deren Ökologie als mit deren Phylogenie korrelieren. In einem ersten Arbeitspaket charakterisieren wir das Wachstum verschiedener Arten als Funktion der Futter- und Nährstoffkonzentration, der Futterqualität und der Beleuchtungsverhältnisse. Auf dieser Basis werden wir dann die Nischenweite vergleichend untersuchen und die Hypothese testen, dass sich diese Nischenweite systematisch zwischen Taxa verschiedener Ernährungstypen unterscheidet. Diese ökophysiologischen Untersuchungen ergänzen wir mit Analysen der Verbreitungsmuster. Der Fokus liegt dabei auf der regionalen Verbreitung unter Berücksichtigung der Verschiedenheit in Bezug auf die abiotischen Umweltfaktoren. Insbesondere nehmen wir an, dass phototrophe Chrysomonaden eine stärker eingeengt Verbreitung in Bezug auf die abiotischen Umweltfaktoren aufweisen als die heterotrophen Taxa. Ebenso erwarten wir eine stärker ausgeprägte Saisonalität bei phototrophen Taxa als bei heterotrophen. Zusammengenommen bieten die geplanten Analysen, basierend auf der exemplarischen Analyse der Verbreitungsmuster und der ökophysiologischen Nischenweite von Chrysomonaden, eine fundierte Basis für ein Verständnis der Zusammenhänge zwischen der funktionellen Diversität von Ökosystemen und deren assoziierter Biodiversität.
Das Projekt "DAM Pilotmission: Auswirkungen des Ausschlusses mobiler grundberührender Fischerei in marinen Schutzgebieten, Vorhaben: Heterotrophe Protisten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Köln, Institut für Zoologie, Biozentrum Köln, Arbeitsgruppe Allgemeine Ökologie.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1374: Biodiversitäts-Exploratorien; Exploratories for Long-Term and Large-Scale Biodiversity Research (Biodiversity Exploratories), Sub project: Nanofauna (flagellates, amoebae) diversity in relation to land use and ecosystem functioning NANOFAUNA DIVERSITY (NANOFAUN)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Köln, Institut für Zoologie, Biozentrum Köln, Arbeitsgruppe Allgemeine Ökologie.Protozoa play a dominant role in controlling the flux of carbon through bacteria in soil, in particular in the plant rhizosphere and detritusphere. In contrast to the fundamental role of nanoprotozoa in soil systems there is only anecdotal information on the diversity of these most abundant eukaryotes in soil. One major reason for the general ignorance of nanofauna were methodological difficulties in analysing small protists in the opaque soil environment and the lack of taxonomic expertise. However, recent developments in molecular biology and in the cultivation of so-called uncultivable protists now allow the incorporation of nanofauna studies to close the important gap on this important trophic link in the soil food web. During the first grant period our groups have developed new specific molecular primers for several clades of flagellates and amoebae which are currently applied in a first high through-put 454- sequencing initiative. We also adopted a new aliquot cultivation procedure to soils, allowing sequencing of single clones, and direct analyses of soil suspensions. We are ready to apply these methods on all 150 intensively studied forest plots to analyze the abundance and biodiversity of flagellates and amoebae. The combination of these methods now allows us to obtain comparable estimates of the diversity of heterotrophic flagellates and naked amoebae in unprecedented detail. This generates the first data set worldwide considering nanoprotists as the most abundant but least studied soil component on a quantitative and qualitative level in direct relation to data on corresponding bacteria, fungi, and many other biotic and abiotic soil parameters (above and below ground). Closing the gap between bacteria and multicellular organisms should be fundamental for our understanding of the biodiversity in soil.
Das Projekt "SO237 - PROTABYSS: Analyse der Protozoengemeinschaften der abyssalen Tiefsee des südlichen Nordatlantiks (ProtAbyss)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Köln, Institut für Zoologie, Biozentrum Köln, Arbeitsgruppe Allgemeine Ökologie.Obwohl das Abyssal den größten benthischen Lebensraum auf der Erde darstellt, sind mikrobielle Eukaryoten bisher kaum untersucht worden. Dies steht in krassem Widerspruch zur potentiellen Bedeutung der Protisten für den Stofffluss und den Bakterienkonsum in der Tiefsee. Die Untersuchung der abyssalen Protisten von verschiedenen Tiefseebecken des südlichen Nordatlantik soll einen globalen Vergleich der Tiefsee-Nanofauna erlauben. Wir rechnen mit einer einzigartigen Gemeinschaft von Protisten, die signifikante Unterschiede zu anderen marinen Habitaten aufweist. Die Untersuchungen sollen zusammen mit dem Projekt VEMA-TRANSIT durchgeführt werden. Dadurch entsteht die einzigartige Möglichkeit, die gefunden Besiedlungsmuster auf verschiedenen Größenstufen der Tiefseeorganismen vergleichend zu analysieren. Wir wollen an Bord der R/V Sonne mit einem Multicorer Sedimentproben nehmen, Protisten isolieren, kultivieren und zusätzlich Proben fixieren, um im Labor in Köln RNA- und DNA- und Proteom-Analysen durchzuführen. Neben dem Vergleich der unterschiedlichen Techniken wollen wir isolierte Protisten aus der Tiefsee unter Druck kultivieren und Genexpressionsmuster bei Druckinkubation analysieren, um typische Tiefseeprotisten zu identifizieren. Wir erwarten ein komplett neues Verständnis der Rolle der Nano- und Mikroprotisten (heterotrophe Flagellaten, Amöben und Ciliaten), die sehr viel artenreicher als die traditionell berücksichtigten Foraminiferen sind.
Das Projekt "Erfassung der kryptischen Diversität von Alexandrium Arten in Australischen Gewässern: Entwicklung und Anwendung von molekularen Methoden für Langzeit Monotoring" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung.Vetreter der marinen Dinoflagellaten Gattung Alexandrium produzieren das sehr starke Neurogift Saxitoxin (STX). Durch den Verzehr von kontaminierten Muscheln haben sie Einfluss auf die menschliche Gesundheit als auch auf die Aquakultur-Industrie. Noch ist wenig bekannt über die Faktoren und die Prozesse die Blütenbildung von Alexandrium Arten und ihren Populationen in Australischen Gewässern beeinflussen. Die Schwierigkeit die Alexandrium Arten einwandfrei und direkt bei Monitoring Programmen zu unterscheiden und das Auftreten von giftigen als auch ungiftigen Arten in den gleichen Regionen macht deren Überwachung sehr kompliziert. Es ist nötig mit modernen molekularen Methoden die Alexandrium-Diversität zu analysieren und Methoden zu entwickeln, welche eine sichere Diskriminierung und Quantifizierung ermöglicht. So soll ein tiefes Verständnis der Diversität ihre Verteilungen und die Dynamic der Population erreicht werden. In diesem Projekt werden wir tiefen Sequenzierungen (NGS) und qPCR Assays einsetzen um: 1. Die bisher unentdeckte Biodiversität von Alexandrium Arten aufzuschlüsseln; 2. Die Alexandrium-Populationsdynamiken in den Küstenregionen zu studieren 3. Kooperationen mit den Muschelfarmen und Monitoring Beauftragten Molekulare Methoden wie qPCR und Pyrosequenzierungen für Langzeitstudien zu ermöglichen.
Das Projekt "SO Transit: TransGeoBiOc-Beitrag submariner CO2-Quellen zu klimarelevanten atmosphärischen CO2-Schwankungen Diversität der benthischen Nanofauna in Tiefseebecken des NW-Pazifiks, Verteilung von Neodym Isotopen im W Pazifik" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften.Im Einzelnen sollen Daten aus kritischen Wassermassenstockwerken im Pazifischen Ozean gewonnen werden, um zu untersuchen, ob es ggf. Kohlenstoffquellen in der Tiefsee gab, die zu den glazial-interglazialen CO2-Zyklen und der 14C Anomalie während der letzten Abschmelzphase maßgeblich beigetragen haben. Des Weiteren sollen heterotrophe Flagellaten aus Oberflächensedimenten im Tiefsee-Becken des Pazifiks gewonnen werden und ein Vergleich mit anderen Ozeanbecken erfolgen. Außerdem soll die Tiefenverteilung von Geno- und Ökotypen untersucht werden, die im Bereich der kritischen Tiefen bis 7000m liegen, ob Nanofauna in Tiefseegräben existiert und wenn ja, ob dort die Barophilie noch stärker ausgebildet ist. Weiterhin soll untersucht werden ob die Genotyp-Zusammensetzung verglichen mit der Nanofauna der Tiefseeebenen dort divergenter ist. Die hier vorgeschlagene Untersuchung von Neodym-Isotopen in der Wassersäule des Westpazifiks wird einen wichtigen Beitrag zum GEOTRACES Programm und unserem Verständnis der Nd-Isotopenverteilung im Westpazifik liefern. Während dieser Fahrt sollen ebenfalls Sedimentkerne aus mittleren Wassertiefen in der Umgebung der Insel Rota gewonnen und untersucht werden. Sedimentoberflächenproben für Flagellaten-Untersuchung werden aus unterschiedlichen Wassertiefen bis 7000m gewonnen. Wasserproben werden aus verschiedenen Wassertiefen an 16 Stationen entlang der Transitstrecke genommen und auf ihre Neodym-Isotopenzusammensetzung untersucht.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1374: Biodiversitäts-Exploratorien; Exploratories for Long-Term and Large-Scale Biodiversity Research (Biodiversity Exploratories), Teilprojekt: Erfassung der Diversitätsmuster aktiver Flagellatengruppen in unterschiedlichen Grünland-Ökosystem als Methode in terrestrischer Ökologie (ACTIFLAG)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft / Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Umweltmikrobiologie.Die Ökologie der Protisten wurde bisher durch die Fokussierung auf sog. funktionelle Gruppen, wie z. B. die heterotrophen Nanoflagellaten, eingeschränkt. Neuere Untersuchungen weisen darauf hin, dass bestimmte Flagellaten-Gruppen eine hohe genetische Diversität aufweisen, die mit einer funktionellen Diversifizierung und sogar einer Habitatspezifizität einhergeht. Bisherige molekular-ökologische Arbeiten basieren auf der Analyse der DNA, die nur Aussagen über die potentiell vorhandene Diversität zulässt, da nicht-aktive enzystierte Protisten durch diese Methoden ebenfalls erfasst werden (= potentielle Diversität). In diesem Projekt soll hingegen die ribosomale RNA gezielt als Aktivitätsmarker erfasst werden, um potentiell aktive Flagellaten zu untersuchen (= realisierte Diversität). Mit der Methode der quantitativen PCR soll spezifisch die 18S rRNA für Flagellaten dreier Gruppen (Cercomonaden, Kinetoplastea und Chrysomonaden) in Bodenproben entlang eines Landnutzungsgradienten quantifiziert werden. Die zugrunde liegende Diversität soll mit einer sog. Fingerprintmethode (T-RFLP) aufgeschlüsselt und gegebenenfalls mit Klonbanken genauer beschrieben werden. Des Weiteren soll mit Hilfe der Flow Cytometrie und phylogenetischer Sonden eine Methode zur schnellen und spezifischen Quantifizierung ganzer aktiver Zellen etabliert und angewandt werden. Diese Untersuchungen sollen letztendlich die Erfassung von Diversitätsmustern aktiver Flagellaten als Monitoringwerkzeug in der Landschaftsökologie etablieren.
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