Mechanismen und Konsequenzen von Veränderung in aquatischen Protozoen-Gemeinschaften

• Antragstellerin: Professorin Dr. Jana Petermann
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 244513958

Veränderung ist allgegenwärtig in der Natur. Allerdings läuft Umweltveränderung aufgrund anthropogener Einflüsse mittlerweile schneller ab als bis vor ein paar Jahrzehnten. Wir wissen noch sehr wenig darüber, wie sich diese schnelle Veränderung auf komplexe natürliche Gemeinschaften auswirkt und insbesondere, welches die zugrundeliegenden Mechanismen sind. Wirken beispielsweise abiotischer Veränderungen direkt auf die Gemeinschaftsstruktur oder indirekt über bestimmte Arten oder trophische Ebenen in multitrophischen Nahrungsnetzen? In jedem Fall könnten entstehenden Unterschiede in der Gemeinschaftsstruktur die ökologische Dynamik, Gemeinschaftsstabilität und -funktionen beeinflussen, sowie sogar über kürzere Zeiträume evolutionsbiologische Reaktionen hervorrufen. Unser geringes Verständnis dieser Vorgänge verhindert allerdings konkrete Vorhersagen über Konsequenzen dieser Veränderung für natürliche Ökosysteme.Aus diesem Grund beantragen wir ein Projekt, das multitrophische Protozoengemeinschaften als Modellsystem für die Effekte von Umweltveränderungen auf natürliche Gemeinschaften betrachtet. Diese komplexen Protozoengemeinschaften kommen in aquatischen Kleinhabitaten in Bromelien entlang starker natürlicher abiotischer Gradienten in verschiedenen Höhenzonen in den Tropen vor. Sie können im Feld repliziert und manipuliert, in vereinfachter Form aber auch im Labor in Experimenten unter kontrollierten Bedingungen genutzt werden.Wir werden zuerst die Faktoren identifizieren, die Veränderungen von Bromelienprotozoengemeinschaften entlang natürlicher Höhengradienten im nördlichen Costa Rica steuern. Danach werden wir ein Feldexperiment durchführen, um speziell die Effekte dieser Faktoren auf die Gemeinschaften und ihre Funktionen zu testen und zu quantifizieren. In diesem Experiment werden wir direkte abiotische und indirekte biotische Einflussfaktoren, sowohl top-down als auch bottom-up untersuchen, indem wir sie einzeln und in bestimmten Kombinationen manipulieren. Wir werden diese Feldstudien mit Laborexperimenten mit verschiedenen Bromelienprotozoen am Institut für Biologie, Freie Universität Berlin verbinden. Das erste Laborexperiment wird sich mit Mechanismen der Gemeinschaftsveränderung als Reaktion auf mehrere simultan wirkende Umweltfaktoren beschäftigen und speziell Gemeinschaftsdynamik und Stabilität berücksichtigen. Das zweite Laborexperiment untersucht durch Umweltveränderungen hervorgerufene evolutionäre Dynamik und hierbei auch Effekte der umweltbedingten Plastizität und Evolution auf Koexistenz, Gemeinschaftsstruktur und Ökosystemfunktion.Unser Ziel mit diesem Projekt ist, Schlüsselaspekte der Umweltveränderung, die natürliche Gemeinschaften beeinträchtigen, zu identifizieren und zu testen und die Mechanismen durch die sie wirken aufzuzeigen. Schlussendlich werden uns die Egbenisse aus diesem Projekt in die Lage versetzen, Konsequenzen von Veränderung auf Ökosysteme und ihre Funktionen besser vorhersagen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich