Das Birkhuhn (Tetrao tetrix), einst typischer Bewohner von Moor- und Heidelandschaften, lebt in Deutschland außerhalb der Alpen nur noch in kleinen isolierten Vorkommen. Aufforstungen von Heideflächen und die Entwässerung und Kultivierung von Mooren reduzierten seinen Bestand. Heute steht das Birkhuhn als vom Aussterben bedrohte Art auf der Roten Liste der Brutvögel Deutschlands. Allein in Niedersachsen, wo außerhalb der Alpen noch der größte Birkhuhnbestand lebt, sank die Zahl der Tiere innerhalb der letzten 30 Jahre von rund 4.000 auf heute 200. Das Projekt untersucht die für den Artenschutz zentrale Frage, wie sich die voneinander isolierten Populationen in Deutschland an Veränderungen ihrer Lebensräume anpassen. Daraus sollen dann konkrete Empfehlungen für den Schutz des Birkhuhns abgeleitet werden.
Das Projekt Wildtiergenetik ist gedacht als Basisprojekt für populationsgenetische Untersuchungen an Wildtieren in Baden-Württemberg. Es hat eine Laufzeit von 2008 bis 2013. Es soll dazu dienen Fragestellungen rund um Wildtiere zu beantworten, die nicht oder nur sehr aufwendig mit herkömmlichen Methoden gelöst werden können. Zum Beispiel kann man mit Hilfe von Merkmalen der DNA Populationszugehörigkeiten berechnen. Aus diesen Informationen kann man dann Rückschlüsse auf Wanderbewegungen, Ausbreitungen, Barrieren zwischen Populationen oder Vermischungen zwischen Arten ziehen. Aktuell werden über das Projekt Fragen zur Ausbreitung der Wildkatze in Baden-Württemberg bearbeitet. Im Rahmen der Wildtiergenetik sind weiterhin populationsgenetische Untersuchungen zum Auerhuhn geplant. Ziel ist es mit genetischen Methoden die Verbreitung der Wildkatze in Baden-Württemberg zu erfassen. Darüber hinaus soll die Wildkatzenpopulation in den Rheinauen und am Kaiserstuhl genetisch charakterisiert werden. Es sollen Fragestellungen wie der Grad an Hybridisierung mit Hauskatzen, die Vernetzung mit benachbarten größeren Vorkommen und ihre Isolation untersucht werden. Grundlage für das Projekt ist das Wildkatzenmonitoring. Im Monitoring werden in ausgewählten Gebieten Wildkatzennachweise durch die Lockstockmethode gewonnen. Mit Baldrian besprühte Stöcke locken die Katzen an, beim Reiben an den Stöcken verlieren sie Haare, die dann im Labor genetisch auf als Wild- oder Hauskatze bestimmt werden. Für die genetischen Untersuchungen verwenden wir zwei verschiedene Ansätze. Das ist zum einen eine Sequenzierung von mitochondrialer DNA, zum anderen eine Längenfragmentanalyse mittels Mikrosatelliten. Inzwischen gilt in Baden-Württemberg die Wildkatze in der gesamten Oberrheinebene zwischen Karlsruhe und Lörrach, am Stromberg und mit vereinzelten Nachweisen im Osten Baden-Württembergs als sicher nachgewiesen. Seit 2006 konnten an 1022 aufgestellten Lockstöcken bisher insgesamt 633 Haarfunde und zusätzlich 54 Totfunde gesammelt und untersucht werden. Von den so insgesamt 687 Proben konnten 49% Wildkatzen, 27% Hauskatzen und 24% nicht zugeordnet werden. Bereits abgeschlossener Projektteil: In diesem ersten Teil wurde die genetische Struktur des Rotwildes in Baden-Württemberg untersucht. Die Fragestellung lautete, ob, ausgelöst durch die Beschränkung des Rotwildes auf sogenannte Rotwildgebiete und den Abschuss wandernden Rotwildes außerhalb dieser Gebiete, der genetische Austausch von Rotwild beeinträchtigt ist. Zur Beantwortung dieser Frage wurde die genetische Diversität der einzelnen Rotwildpopulationen Baden-Württembergs anhand von Mikrosatelliten analysiert. Dabei konnte gezeigt werden, dass die aktuellen Rotwildpopulationen nicht vollständig voneinander isoliert sind. (Text gekürzt)
In diesem Projekt werden Laufkäfer als mensch-unabhängiges biologisches Proxy genutzt, um die Landschaftsgeschichte der Bale Mountains zu rekonstruieren. Im Einzelnen werden i) eine räumlich explizite Rekonstruktion der letztglazialen Temperaturdepression abgeleitet, ii) das derzeitige potentielle Vorkommen von Wäldern in den Bale Mountains aufgezeigt, und iii) die Tabula Rasa Hypothese für die Bale Mountains und das Sanetti Plateau getestet. Für diese Ziele wird eine umfängliche Inventarisierung und Beprobung ausgewählter Laufkäfergruppen vorgenommen und diese phylogeographisch, phylogenetisch und biogeographisch analysiert. Zusätzlich werden subfossile Laufkäfer aus dem Teilprojekt P2 analysiert. Das Projekt trägt entscheidend zu einem Verständnis der Paläoumwelt im letztglazialen Maximum der Afrikanischen Hochländer bei.
Das Ziel von IMAGE ist eine Verbesserung der Nutzung von Genbanken von Nutztieren in verschiedenen EU-Mitgliedsstaaten. IMAGE wird auch die Methoden aus den Bereichen Genomik, Biotechnologie und Bipoinformatik weiter entwickeln, zum besseren Verständnis und zur besseren Nutzung der tiergenetischen Ressourcen. Projektziel ist zu zeigen, dass Genbanken substantiell zur nachhaltigen Verbesserung der bäuerlichen Struktur beitragen durch: - Verbesserung des Nutzens von Genbanken für gute Antworten des Nutztiersektors auf Herausforderungen durch Veränderungen der Umwelt und des Klimas. - Minimierung genetischer 'Unfälle' durch Erbfehler und zu kleine genetische Variabilität. - Maximierung der Komplementarität von ex-situ und in-situ Erhaltung tiergenetischer Ressourcen zur Erhaltung genetischer Vielfalt. - Nutzung der aktuellen Entwicklungen der DNA-Technologie und Reproduktionsphysiologie durch Sammlung, Speicherung und Nutzung biologischer Ressourcen. IMAGE fokussiert auf Genbanken (ex situ in vitro) und nicht auf das Management lebender Tiere (in situ in vivo). Die Synergie der beiden Arten der Erhaltung genetische Ressourcen ist kritisch und erhält breiten Raum im Projekt
The sterlet (Acipenser ruthenus) is the smallest species of the Danube sturgeons and lives during its whole life cycle only in freshwater without the need to migrate to the Black sea. Sterlets still are present in very small quantities in the Upper Danube whereas the large anadromous sturgeon species became extinct in the last century due to overfishing and migration barriers. Sturgeons are a symbol for diverse human impacts on aquativ ecosystems and their negative effects on the biota. The Austrian population of the sterlet is threatened with extinction with only very few specimens remaining. With their extremely low densities they undergo a critical limit for self-reproduction. From a population dynamic point of view at least 500 to 1.000 adult mature fish in a Danube stretch of about 30- 50 km length are needed to build a minimal viable population. The main objective of the project is to breed autochtonous sterlets with innovative methods and release them into wild. The release of genetic autochthonous juvenile sterlets will support the wild population by reaching the required population size for a sustainable natural reproduction. Target areas for the release are the two free- flowing sections of the Austrian Danube in the regions called Wachau and Nationalpark Donauauen , the latter including the Morava river at the Austro- Slovakian border. These areas offer suitable habitat diversity and have a high importance to the longterm success of the measures. Different LIFE Projects in these areas have already taken place. They already have and will further increase habitat quality by great scale river revitalization work. The breeding station will be located in the heart of the Austrian capital Vienna at an island of the Danube River which is frequented regularly by stakeholder groups.
Im Rahmen des Projekts soll die grenzüberschreitende Koordination zum Schutz aquatischer Biodiversität im Elbe-Einzugsgebiet gestärkt werden. Die Elbe ist ein Wanderweg für invasive Organismen, die heimische Arten gefährden können. Ein Beispiel sind ponto-kaspische Grundeln, die sowohl flussauf- als auch flussabwärts einwandern, sowie amerikanische Flusskrebsarten. In der tschechisch-sächsischen Grenzregion sind jedoch nur noch wenige naturnahe Rückzugsräume für gefährdete Arten (z.B. Edel- & Steinkrebs, Groppe) vorhanden. Ziel des Projekts ist es deshalb, ein Netzwerk zur Kooperation zwischen Wissenschaftlern, Behörden und Öffentlichkeit aufzubauen und neue Lösungen und Werkzeuge für ein grenzübergreifendes Management invasiver Arten zu entwickeln. Es soll ein Aktionsplan zum grenzüberschreitenden Management aquatischer invasiver Arten und Schutz der heimischen Biodiversität erstellt werden. Das Projekt beinhaltet daher u. a. ein gemeinsames Freiland-Monitoring durch die beiden Forschungseinrichtungen in Zusammenarbeit mit sächsischen und tschechischen Anglerverbänden und Behörden. Zusätzlich wird der Zustand der sächsischen und grenznahen tschechischen Populationen der Groppe als gefährdete Fischart genetisch untersucht. Experimente in künstlichen Fließrinnen sollen helfen, ökologische Zusammenhänge aufzuklären und Möglichkeiten der Ursachenbekämpfung zu finden. Ein weiterer Bestandteil des Projekts ist eine intensive Öffentlichkeitsarbeit, um die Bevölkerung für die Problematik zu sensibilisieren und interessierten Bürgern die Gelegenheit zur Mitwirkung zu geben. Dazu soll eine mehrsprachige Kommunikationsplattform, in Form eines informativen Websystems und einer mobilen App zur Arten-Bestimmung und -Verortung entwickelt werden.
Das Vorhaben zielt auf die Charakterisierung der Temperaturtoleranz von Krill und Salpen auf physiologischer und Transkriptomebene. Die Temperaturanpassungsexperimente mit den Salpen werden auf der FS POLARSTERN im antarktischen Sommer 2018 durchgeführt, wohingegen die TemperaturanpassungsExperimente mit Krill in Kingston, Tasmanien, Australien untersucht werden. Anhand der Daten werden individuenbasierte Populationsmodelle für Salpen und Krill erstellt. Die Modelle berücksichtigen insbesondere die Anpassungsfähigkeit der Individuen auf Umweltänderungen bezüglich raum-zeitlicher Änderungen des Meereises und Änderungen der Wassertemperatur. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Simulierung verschiedener Szenarien zum Konkurrenzverhalten zwischen Krill und Salpen-Populationen. Der Antarktische Krill (Euphausia superba) bildet einen zentralen Bestandteil der antarktischen Nahrungskette. Sämtliche Räuber (Pinguine, Robben, Wale) hängen direkt oder indirekt von hohen Beständen der Krillpopulationen ab. Die Krillfischerei ist mit über 230.000 t im Jahr (Stand 2013, FAO) die weltweit größte Fischerei von Krebstieren. In den letzten Jahren wurde festgestellt, dass die Krill-Populationen im Südpolarmeer besorgniserregend abnehmen. Langfristige Erwärmung und Veränderungen der Meereisbedeckung haben vermutlich deutliche Auswirkungen auf einzelne Tiere oder die gesamte Population des Krills. Während die Krillbestände sinken, ist zu beobachten, dass die Abundanzen von gelatinösen Organismen (Quallen und Salpen) weltweit, auch im Südpolarmeer zunehmen. In der Antarktis ist in den letzten Jahren ein signifikanter Anstieg von Salpen (Salpa thompsoni) zu verzeichnen. Innerhalb des Verbundprojektes PEKRIS werden im Südpolarmeer und im Labor Experimente durchgeführt, die in prognostische Modellsysteme eingearbeitet werden, um letztlich Vorhersagen zur Entwicklung der Krillpopulationen in einem sich erwärmenden Ozean treffen zu können. Die in PEKRIS generierten Daten können einen wichtigen Beitrag zum nachhaltigen Fischereimanagement für die Krillfischerei im Rahmen der Arbeiten der Kommission zum Schutze der marinen lebenden Ressourcen in der Antarktis (CCAMLR) leisten.
In der Frage niedriger Dosen ionisierender Strahlen besteht dringender Forschungsbedarf sowohl hinsichtlich der Dosis-Wirkungs-Beziehungen als auch hinsichtlich der biologischen Mechanismen. Es wurde deshalb ein Projekt initiiert, bei dem die Wirkungen niedriger Strahlendosen über die gesamte Lebensspanne in Mäusen beiderlei Geschlechts analysiert wird. Die Tiere wurden einmalig im Alter von 10 Wochen mit Dosen zwischen 0 Gy und 0,5 Gy (60Co) bestrahlt und 4 und 24 Stunden sowie 12 und 18 Monate danach Proben gesammelt. Das Auge wird dabei sofort untersucht, andere Organe zur späteren systematischen Untersuchung asserviert. Um die Frage der genetischen Empfindlichkeit zu untersuchen, werden neben Wildtyp-Mäusen auch heterozygote Mutanten einbezogen; die rezessive Mutation betrifft Ercc2, ein Gen, das an der allgemeinen Transkription und DNA Reparatur beteiligt ist. Durch vielfältige molekulare und 'OMICS'-Analysen einschließlich einer systembiologischen Auswertung wird ein Gesamtbild der Strahlenwirkung über die gesamte Lebenszeit der Maus erwartet, sowie ein Einblick in die Signalwege und Mechanismen niedriger Dosen. Der Fokus des Teilprojekts am BfS liegt auf Herz-Kreislauf-Markern und auf immunologischen Markern. Dazu wird das gesammelte und isolierte Blutplasma für die Bestimmung inflammatorischer Faktoren und Stoffwechselmetabolite verwendet. Mit Hilfe des Multiplex Immunassays (Kooperation Deutsches Diabeteszentrum) werden Veränderungen in bekannten Cytokinen/Chemokinen (z.B. IL-6, IL-8, CRP, TGF-beta, VEGF) analysiert, die strahlenbiologisch bedeutsam sind und möglicherweise als immunologische Marker eine Rolle spielen. An Milzproben werden die im Projekt 'ZISS' identifizierten Proteine, die möglicherweise als Kandidaten für Strahlenempfindlichkeit angesehen werden können, verifiziert. In kryokonservierten Lebern werden Änderungen in der Protein- und Phosphoproteinexpression mittels Proteomics untersucht.
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