Öko- evolutionäre Dynamik in evolvierenden Artengemeinschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Lutz Becks
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 338069339

Es besteht ein andauerndes Interesse daran, das Zusammenspiel und die Rückkoppelungen von ökologischen und evolutionären Dynamiken zu verstehen. Dies wird durch das fehlende Verständnis von Anpassungsfähigkeiten von Populationen und Artengemeinschaften auf rasche Umweltänderungen (z.B. Klimaerwärmung, Invasion und Verschmutzungen) geweckt. Trotz des großen Bedürfnisses, öko-evolutionäre Dynamiken zu verstehen, sind diese in komplexen Artengemeinschaften weitestgehend unverstanden. In diesem Projekt planen wir, (1) rasche Anpassungen von Alge und Virus Populationen in unterschiedlichen Nahrungsnetzen mit unterschiedlichen Arteninteraktionen (von antagonistisch bis mutualistisch) und Komplexität zu identifizieren und (2) ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie die evolutionären Dynamiken die ökologischen Dynamiken und eventuelle Rückkopplungen beeinflussen. Wir werden kontrollierte Versuche mit Chemostaten mit Genomsequenzierung von Populationen und Modellierung kombinieren, um die adaptiven Änderungen und deren Konsequenzen über dutzende Generationen zu charakterisieren und zwischen den Nahrungsnetzen zu vergleichen. Wir werden einen focal species Ansatz nutzen mit einem Fokus auf der Interaktion von Alge und Virus in unterschiedlichen Nahrungsnetzen. Durch das Verfolgen der evolutionären Änderungen auf der phänotypischen Ebene und mittels Genomsequenzierung von Algen- und Viren-Populationen über die Zeit, können potenzielle vorteilhafte Mutationen identifiziert werden. Die Experimente sind repliziert und die Fitness von sowohl Populationen als auch einzelnen Individuen werden zu mehreren Zeitpunkten gemessen. Zusätzlich können Mutationen über die Zeit verfolgt und die Wahrscheinlichkeit und Zeit bis zur Fixierung der Änderungen in der Population berechnet werden, um so ein generelles Bild der adaptiven Änderungen für beide interagierenden Arten zu erhalten. Die Ergebnisse dieses Projektes können weitreichende Erkenntnisse für unser Verständnis zur Evolution von Artengemeinschaften und deren Konsequenzen für die Stabilität und Erhaltung von Diversität bringen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen