Nematoden als wichtige Quelle für omega-3 langkettige Fettsäuren im Nahrungsnetz des Bodens und die Auswirkungen auf die Ernährung von höheren trophischen Stufen

• Antragsteller: Dr. Ralph Menzel
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Biochemie und Physiologie der Tiere ; Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 448773026

Mehrere wirbellose Bodentierarten, insbesondere Nematoden aber auch Collembolen und Raubmilben, konnten als Quelle für langkettige mehrfach ungesättigte Fettsäuren der omega-3-Familie (ω3 LC-PUFAs) nachgewiesen. Diese Verbindungen sind von großer physiologischer Bedeutung für Tiere, werden aber allgemein als nicht weit verbreitet in terrestrischen Nahrungsnetzen angesehen. Unsere Studien zeigten, dass sich die Fitness der Collembolen und Milben signifikant durch ω3 LC-PUFA-reiche Nematodennahrung verbesserte, welche zu einer erhöhten Biomasse und Vermehrung führte. Dies legt nahe, dass die Biosynthese von ω3 LC PUFA kostspielig ist, und die Aufnahme über die Nahrung, trotz der Möglichkeit zur de novo Synthese, für die Konsumenten rentabel ist. Interessanterweise tritt Koexistenz von Taxa, welche de novo ω3 LC-PUFAs synthetisieren mit eng verwandten Spezies welche dies nicht können, im gleichen Habitat auf.Das vorgeschlagene Projekt fragt nun nach den physiologischen und ökologischen Vorteilen dieser de novo-Synthese. Es zielt darüber hinaus darauf ab, Wissenslücken in den erforderlichen enzymatischen Mechanismen zu schließen. Um diese Ziele zu erreichen, werden biochemische (enzymatische Aktivität von Fettsäure-Desaturasen) und physiologische (Stressresistenz, Wettbewerbsstärke und Lernverhalten) Ansätze kombiniert, und damit ein tiefgreifendes Verständnis für die Bedeutung von nahrungsunabhängiger Versorgung mit ω3 LC-PUFA erreicht. Die Ergebnisse werden durch empirische Daten aus einer Feldstudie vervollständigt, welche die vorhandene genetische Ausstattung zur de novo-Synthese von ω3 LC-PUFA mit der Lebensstrategie der entsprechenden Nematodenarten vergleicht, die in verschiedenen Habitaten gesammelt wurden. Damit wird das geplanten Projekt die Rolle von ω3 LC-PUFA als wichtige treibende Kraft für Interaktionen im Nahrungsnetz des Bodens nachweisen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen