Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Keupp im Institut für Paläontologie der Freien Universität Berlin beschäftigt sich seit mehreren Jahren erfolgreich mit der Paläobiologie von Ammonoideen und anderen Cephalopoden. Spirula, ein 'lebendes Fossil', ist die einzige rezente Coleoiden-Gattung mit spiralig eingerolltem, vom Weichkörper umhüllten Gehäuse. Der Protoconch (frühontogenetische Schale), das Proseptum und das Ende des Siphonalrohres von Spirula ähneln, anders als bei Sepia und Nautilus, sehr dem der Ammonoidea. Spirula kann somit Modellcharakter für die Embryonalentwicklung insbesondere der Schalen- und Siphonalentwicklung von Ammonoideen haben. Das vorgelegte Forschungsvorhaben soll klären, ob es sich bei Spirula um eine oder mehrere Arten handelt. Die Notwendigkeit der Beantwortung der Frage nach der phylogenetischen Einordnung von Spirula drängt sich aufgrund widersprüchlicher Daten auf. Beide Fragestellungen werden anhand molekularer Daten (DNA-Sequenzen) analysiert. Die Embryologie von Spirula, über die bislang nur Vermutungen angestellt wurden, soll detailliert untersucht werden.
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Messdaten zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt, in Lebens- und Futtermitteln
Stickstoff- und Kohlenstoff-Isotopenanalysen bieten ein nützliches Werkzeug, um die ökologische Segregation innerhalb und zwischen Arten in marinen Ökosystemen zu untersuchen und liefern Informationen zu trophischen Ebenen und räumlicher Verteilung. Jedoch ist die Anwendung oft durch einen Mangel an Isotopen-Basiswertenwerte behindert. Zum Beispiel können wir inzwischen die ganzjährige Verbreitung auch kleinerer Seevögel feststellen und wenn diese in fernen Gewässern mausern, werden Informationen über ihre Nahrung in ihren Federn konserviert. Allerdings sind oft keine Nahrungsproben aus jenen fernen Gebieten verfügbar, die einen Isotopen-Basiswert bieten würden. Jedoch wurden zwei erweiterte Isotopentechniken vorgeschlagen, um diese Limitationen zu überwinden: Komponenten-spezifische Analysen der Aminosäuren (CSIA, McClelland & Montoya 2002) und die Analyse von Wasserstoffisotopen (HSIA, Ostrom et al. 2014). CSIA basiert darauf, dass Tiere einige essentielle Aminosäuren (z.B. Phenylalanin) unverändert übernehmen, während andere zwischen der Nahrung und dem Konsument verändert werden (z.B. Glutaminsäure). Somit können trophische Ebenen aus der Differenz der Stickstoff-Isotopenwerte in Glutaminsäure und Phenylalanin berechnet werden. HSIA wurde als ein Werkzeug beschrieben, um bei Seevögeln zwischen Nahrung zu unterscheiden, die aus isosmotischen Tintenfischen und Crustaceen oder aus hyposmotischen Knochenfischen besteht. Da sich die Salzbelastung zwischen isosmotischer und hyposmotischer Nahrung unterscheidet, findet beim Verzehr von isosmotischen Diäten während der Salzausscheidung ein stärkerer Wasserverlust statt. Dieser ist mit Isotopendiskriminierung assoziiert und kann zu Deuterium-angereichertem Gewebe führen. Das Ziel der vorliegenden Studie ist es, unser Verständnis der ökologischen Segregation in Seevogel-Gemeinschaften mit diesen erweiterten Stabilisotopenanalysen zu verbessern. In einer vergleichenden Studie werden wir die trophische Struktur von vier Seevogel-Gemeinschaften aus der Antarktis und Subantarktis analysieren, mit Schwerpunkt auf kleine Röhrennasen (Sturmschwalben, Walvögel, Sturmvögel). Mit dem vorgeschlagenen Studiendesign können wir Hypothesen über die Verteilung der trophischen Ebenen in den Gemeinschaften überprüfen, welche sich in der Artenzahl und in ihrer Verbreitung unterscheiden. Darüber hinaus werden wir Jahresunterschiede und historische Veränderungen in der Nahrungsökologie der pelagischen Sturmvögel in polaren Gewässern analysieren: Es werden Federn über Jahre mit unterschiedlicher Nahrungsverfügbarkeit und historischen Zeiträumen (ca. 60-160 Jahre alte Federn aus einer bereits bestehenden Sammlung) auf Veränderungen in trophischen Ebenen untersucht.
Die Expedition mit dem Forschungsschiff 'Sonne' (Fahrt So 258) hat zum Ziel, durch den Einsatz neuer Technologien und Experimente weitere Erkenntnisse zur Sinnesbiologie, vor allem zu Biolumineszenz der mesopelagischen Fauna zu liefern. Durch die Zusammenarbeit und Teilnahme von renommierten Wissenschaftler-Kollegen aus England, USA und Australien wird ein breites Spektrum von Methoden zum Einsatz kommen (autonome Plattformen für das Filmen und Datensammeln in Tiefen von 500-1000 m, 4 elektrophysiologische Mess-Apparaturen zur Charakterisierung der Regenration von Rhodopsin sowie die zeitlichen und räumlichen Auflösung der Retinae bzw. den Augen von Fischen, Krebsen und Tintenfischen). Weiterhin werden wir in einem Querschnitt vieler Arten durch molekularbiologische Analysen die Evolution der Tiefsee-Rhodopsine untersuchen, ein in diesem Umfang völlig neuartiges Projekt. Darüber hinaus hoffen wir, durch unsere Fänge weitere Arten und Daten zur Evolution der Teleskopaugen und ihrer speziellen optischen Eigenschaften liefern zu können. Die Gewässer des Indischen Ozeans, die die Sonne-Fahrt 258 besuchen wird, sind bisher erst wenig systematisch untersucht worden. Daher ist nicht auszuschließen, dass auch neue Spezies angetroffen werden. An Bord werden die physiologischen Experimente durchgeführt, da sie lebendes Gewebe erfordern. Diese Ergebnisse können zeitnah zur Publikation aufbereitet werden. Ansonsten werden wir für die morphologischen und molekularbiologischen Arbeiten das gefangene Material an Bord aufbereiten (präparieren, fixieren bzw. für den Transport konservieren). Die Analyse dieser Proben erfolgt in den Heimatlaboren und kann erfahrungsgemäß mehrere Jahre in Anspruch nehmen.
Messdaten zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt, in Lebens- und Futtermitteln
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| Organisation | Count |
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| Förderprogramm | 10 |
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| License | Count |
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| Geschlossen | 5 |
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| Boden | 11 |
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