Erzeugt Diversität Diversität? Der Fall der Wirtsspezifität von Gefäßepiphyten

• Antragstellerin: Dr. Katrin Wagner
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323790900

Die Baumkronen tropischer Regenwälder beherbergen eine riesige, noch immer unbekannte Zahl an Tier- und Pflanzenarten. Entstehung und Aufrechthaltung dieser Artenvielfalt ist Gegenstand intensiver Forschung. Für die Diversität herbivorer Insekten wurde ein direkter Zusammenhang mit der Diversität ihrer Wirtsbäume postuliert. Entsprechendes könnte für die artenreiche Gruppe der Gefäßepiphyten (Gefäßpflanzen, die auf Bäumen wachsen ohne sie zu parasitieren) gelten. Voraussetzung für die Überprüfung dieser Hypothese ist die Quantifizierung ihrer Wirtsspezifität, wovon wir aber, trotz zahlreicher Studien zu dem Thema, noch weit entfernt sind. Stand der Forschung ist, dass Epiphyten meist fähig sind, alle in einem Wald vorkommenden Baumarten zu besiedeln, dass die Epiphytenabundanz aber oft ungleich über die Baumarten verteilt ist. Aufgrund einer Reihe methodischer Probleme ist Letzteres aber noch kein eindeutiger Nachweis für Wirtsspezifität: Bei der statistischen Analyse von Verteilungsdaten können etwa dadurch Artefakte entstehen, dass das geklumpte Auftreten der Epiphyten unberücksichtigt bleibt. Zudem gibt es kaum Untersuchungsansätze, die direkt die Fitness der Epiphyten betrachten. Schließlich ist der meist gewählte floristische Ansatz angesichts der großen Zahl an Epiphyten- und Baumarten in tropischen Regenwäldern ungeeignet, Assoziationen aufgrund allgemeiner Regeln vorherzusagen. Ziel des Projektes ist es, all diese Probleme anzugehen. Teilprojekt 1 untersucht mit Hilfe eines Computermodells den Effekt räumlicher Autokorrelation konspezifischer Epiphyten auf die Ergebnisse von Wirtsspezifitätstests. Ein zu entwickelndes Nullmodell soll diesen Effekt bei der Analyse empirischer Datensätze berücksichtigen. Teilprojekt 2 (eine systematisch angelegte Feldstudie) vergleicht Baumarten bezüglich Epiphytenabundanz und Artzusammensetzung. Durch eine ausreichend hohe Stichprobengröße können Verteilungsunterschiede verlässlich erkannt werden. Teilprojekt 3 untersucht Wirtsspezifität auf der Ebene von Fitnessparametern (Keimungs-, Überlebens- und Wachstumsraten) mithilfe experimenteller Manipulationen. Teilprojekt 4 verlässt schließlich die Ebene der in bisherigen Studien untersuchten Artinteraktion und untersucht die Interaktion von Epiphyten- und Baummerkmalen (trait matching). Ziel ist es, Verteilungsmuster mechanistisch zu erklären und allgemeine Regeln für die Korrelation von Merkmalen zu erstellen. Entscheidende Voraussetzung für den Erfolg des beantragten Projektes ist die Wahl des Untersuchungsgebietes in Panama. Hier liegen bereits für eine 0,9 ha große Fläche zwei zeitlich replizierte Datensätze zur räumlichen Verteilung von ca. 20.000 Epiphyten vor. Ein Vergleich der Verteilungsmuster aus diesen Daten mit den Ergebnissen des beantragten Projektes ermöglicht die Überprüfung der Aussagekraft solcher Datensätze in Bezug auf Wirtsspezifität.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen