Wann, warum und wie beeinflusst Sozialität und Geschlecht Altern und die Evolution von Lebensgeschichtsmerkmalen bei Termiten?

• Antragstellerin: Professorin Dr. Judith Korb
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 493354423

Soziale Insekten sind vielversprechende neue Modelorganismen, um Einblicke in die Evolution von ‚Life Histories‘ (Lebensgeschichten), insbesondere Altern, zu gelangen. Innerhalb einer Kolonie von Termiten, Ameisen oder Honigbienen haben unterschiedliche Individuen verschiedene ‚Life Histories‘, obwohl sie alle denselben genetischen Hintergrund teilen. Zudem haben die Königinnen scheinbar den fast universal geltenden ‚Life History Trade-off‘ zwischen Fekundität und Langlebigkeit überwunden. Sie gehören zu den fertilsten und langlebigsten Insekten, bei denen Fortpflanzung – im Gegensatz zu anderen Organismen – die Lebenspanne erhöht. In einem unserer jüngsten Projekte haben wir untersucht, warum und wie Sozialität den Fekunditäts-/Langlebigkeits-Trade-off und Altern bei Termiten beeinflusst, in dem wir entsprechende Modellierungs-Ansätze und Genexpressions-Analysen wählten. Während wir auf die Warum-Frage bald Antworten geben können, war unser proximater Ansatz zu den Mechanismen stark beeinträchtigt von COVID-19. Wir wollten Transkriptome von jungen und alten Königinnen und Arbeitern verschiedener Termitenarten und eines Vertreters des Schwestertaxon’s der Termiten, den Holzschaben, generieren, die die gesamte Termiten Phylogenie und verschiedene Sozialitätsgrade abdecken. Allerdings limitierten COVID-19 Beschränkungen das Sammeln der Arten, sodass wir uns hauptsächlich auf Arten mit niedriger sozialer Komplexität konzentrieren mussten.Im Rahmen dieses neuen Antrags möchten wir die fehlenden Arten ergänzen, um unseren verfügbaren Datensatz vollumfänglich nutzen und die Frage beantworten zu können, wie sich die Mechanismen, die dem Fekunditäts-/Langlebigkeits-Trade-off und Altern zugrundliegen, mit Sozialität ändern (Zielvorgabe 1). Wir möchten diese Zielvorgabe um Untersuchungen zu Geschlechts-spezifischem Altern ergänzen, das bislang bei sozialen Insekten weitgehend ignoriert wurde. Daher möchten wir in Zielvorgabe 2 Geschlechts-spezifisches Altern bei reproduktiven Tieren in Termiten untersuchen, um Fragen nach dem ‚wann‘, ‚warum‘ und ‚wie‘ Geschlechts-spezifisches Altern auftritt, zu adressieren. Um unsere Fragen zu beantworten, werden wir auch Ansätze des Maschinellen Lernens anwenden, die es erleichtern Muster über Arten hinweg zu detektieren. Unser Projekt wird neue Einblicke in grundlegende Fragen zur Evolution von Life Histories und den Mechanismen, die einem langen Leben zugrunde liegen, liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen