In dem Vorhaben wird die genotypische Diversität bei parthenogenetischen Hornmilben (Acari, Oribatida) anhand molekularer Analysen der DNS-Regionen für die ribosomale Spacer-Region ITS l und des mitochondrialen Gens für die Cytochromaxidase I (COI) untersucht. Hierzu werden zwei Schwerpunkte gesetzt: (1) Ein evolutionsbiologischer Teil beschäftigt sich mit der weltweiten genotypischen Vielfalt einer parthenogenetischen Hornmilbenart, Platynothrus peltifer, anhand Analyse der ribosomalen ITS 1-Region und der COI-Gene. Auch sollen weitere geeignete DNS-Regionen und molekulare Arbeitsmethoden zur Identifizierung genotypischer Diversität parthenogenetischer Oribatiden identifiziert und analysiert werden. (2) In einem ökologischen Teil soll die genetische Diversität von parthenogenetischen und sexuellen Hornmilbenarten in unterschiedlichen Sukzessionsstadien verglichen werden. Innerhalb der parthenogenetischen Arten wird eine in frühen Sukzessionsstadien auftretende Art (Tectocepheus velatus) mit einer spät auftretenden Art (Platynothrus peltifer) verglichen, und es sollen in gleichen Sukzessionsstadien auftretende bisexuelle und parthenogenetische Arten verglichen werden (Steganacarus magnus als sexuelle und Platynothrus peltifer als parthenogenetische Art). Die Daten werden mit verschiedenen mathematischen Algorithmen ausgewertet und unterschiedliche phylogenetische Programme werden auf ihre Eignung zur Identifizierung genotypischer Diversität bei geringer Variabilität überprüft.
Am Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz wurde von 2009 bis 2012 das ökologisch-taxonomische Informationssystem EDAPHOBASE entwickelt. Im Verbund mit dem Staatlichen Museum für Naturkunde Karlsruhe und der ECT Oekotoxikologie GmbH Flörsheim wurde ein Großteil der für Deutschland verfügbaren Daten zu Bodenorganismen validiert und integriert. In dieser zweiten Projektphase wird Edaphobase bei verschiedenen Fragenstellungen des Biodiversitäts-, Natur- und Bodenschutzes eingesetzt, um seine Anwendbarkeit zu beweisen bzw. zu überprüfen. Das Informationssystem wird gleichzeitig technisch weiter entwickelt, für die externe Nutzung (inkl. die Aufnahme externer Daten) verbessert und so zum nationalen Repositorium und Beurteilungsinstrument für bodenzoologische Daten für Deutschland (inklusive relevanter Lebensrauminformationen) ausgebaut sowie mit den nationalen Biodiversitäts-Initiativen und -Institutionen vernetzt. Damit wird Edaphobase zu einer national bedeutenden Infrastruktur für die bodenzoologische Datenhaltung und Biodiversitäts-bezogene Anwendungen sowie zu einer Service-Plattform für die forschungsgetriebene Mobilisierung und Evaluierung von umweltrelevanten (v. a. bodenökologischen) Daten. Basierend auf einer Überprüfung des Bedarfs verschiedener Nutzergruppen in Deutschland gefolgt von gezielten nationalen Anwendungen soll die Leistungsfähigkeit der Importfunktionen externer Daten sowie der Datenabfrage- und Auswertungstools nutzergerecht (auch extern) angepasst und verfeinert werden. Statistische Modelle zur Ableitung von Referenzwerten sowie Prognosetools für die Boden-Biodiversität werden entwickelt und implementiert. Der bidirektionale Datenaustausch zwischen Edaphobase, deutschen Datenrepositorien, Portalen und Informationssystemen wird verbessert und die enthaltenen Informationen werden somit einer breiteren nationalen Anwendung zugänglich gemacht. Schließlich dient die Etablierung methodischer Standards für die Erhebung, die Haltung und den Austausch von Daten zur Boden-Biodiversität und korrelierten relevanten Begleitparametern der erleichterten (inter-)nationalen Nutzung und Anwendung von Edaphobase sowie der langfristigen Vergleichbarkeit und somit hoher Qualität bodenzoologischer Daten in Deutschland insgesamt. Aufgabe der Arbeitsgruppe am SMNK ist die Bereitstellung qualitätsgeprüfter Daten (Taxonomischer Thesaurus, Ökologische Daten) zu Hornmilben (Oribatida) über das öffentliche Portal sowie den von Fachwissenschaftlern nutzbaren Client, die Identifikation schwieriger Taxa der Oribatida aus aktuellen Aufsammlungen des Projekts (Länderstudien) sowie die exemplarische Auswertung der Oribatida-Daten auf ihre eignung zur Standortklassifikation. Darüber hinaus plant, koordiniert und kontrolliert ein Mitarbeiter am SMNK den Datenfluss im Verbundprojekt.
Ziel des Verbundes 'CarBioCial' ist die Analyse und Simulation der Landnutzungsentwicklung in Abhängigkeit vom Klimawandel und sozio-ökonomischen Entwicklungsprozessen für eine nachhaltige Klimaanpassung sowie Ökosystemservicestabilität im Hinblick auf C-Sequestrierung und THG-Reduktion für Südamazonien. Das Vorhaben an der Universität Kiel hat zum Ziel, die Streu-Abbauraten sowie die Kohlenstoff- und Stickstoffabbauraten in unterschiedlichen Gradienten der drei Teilgebiete des Gesamtprojektes zu ermitteln. Die Zusammensetzung der Bodenfauna und die Relationen zwischen verschiedenen Bodentiergruppen sollen als bioindikatorische Größen der Abbauraten verwendet werden. Daneben wird die Verteilung weiterer Tiergruppen, z.B. Laufkäfer und Kurzflügelkäfer, bestimmt, um daraus ebenfalls Indikatoren für bestimmte Abbauprozesse zu gewinnen. Die Abbauraten werden mit Netzbeuteln unterschiedlicher Maschenweiten untersucht, um mikroorganismische und bodenzoologische Effekte zu differenzieren. Insgesamt werden 300 bis 400 Proben für die Messung der Abbauraten benötigt. Durch die sukzessive Entnahme von Streubeuteln lässt sich die Abbaurate bestimmen. Die Reststreu wird gewogen und die C- und N-Gehalte ermittelt. An den Untersuchungsorten soll die Bodenfauna mit ihren großen Gruppen, z.B. Regenwürmer, Springschwänze, Hornmilbe, quantitativ mit der Extraktionsmethode ermittelt werden. Eine Artidentifikation ist zur Zeit wegen der schlechten taxonomischen Bearbeitung diese Gruppen in den Tropen kaum durchführbar. Die Relationen zwischen den Bodentieren geben ausreichend Aufschluss über die Abbaubedingungen. Bioindikatoren werden außerdem aus Laufkäfern und Kurzflügelkäfer auf Artniveau gewonnen, da hier durch einen Projektleiter sehr gute taxonomische Kenntnisse vorliegen.
Hypothesen: 1. Der Anteil parthenogenetischer Oribatidenarten steigt mit zunehmender Landnutzungsintensität. 2. Der Anteil parthenogenetischer Oribatidenarten nimmt mit zunehmendem Nahrungangebot zu. 3. Phytophagie ist sehr häufig konvergent in den evolutionär jüngeren Gruppen der Oribatiden evolviert.