Die Koexistenz von Arten mittels eines Gleaner-Opportunist trade-offs in strukturell, räumlich und evolutionär erweiterten Gemeinschaften

• Antragsteller: Dr. Toni Klauschies
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 516585050

Seit Jahrzehnten versucht die Gemeinschaftsökologie die Mechanismen zu identifizieren, welche der hohen Diversität in natürlichen Systemen zugrunde liegen. Einige der Mechanismen wie bspw. die Spezialisierung auf unterschiedliche Ressourcen erlauben es verschiedenen Arten bei konstanten Umweltbedingungen zu koexistieren, während andere wie bspw. Relative Nichtlinearität (RN) von zeitlich variablen Umweltbedingungen abhängen. RN erlaubt die Koexistenz von zwei Konsumenten auf der Grundlage einer fluktuierenden Ressource, wenn die Konsumenten in der Form ihrer funktionellen Reaktionen substantielle Unterschiede aufweisen. Das geht im Allgemeinen damit einher, dass der eine Konsument (der Gleaner) bei geringeren Ressourcendichten besser wächst, während der andere Konsument (der Opportunist) ein besseres Wachstum bei höheren Ressourcendichten aufweist. Die Koexistenz von Arten durch RN wurde bereits in einfachen Nahrungsnetzmodulen intensiv untersucht. Allerdings ist die potentielle Rolle dieses Koexistenz-Mechanismus für komplexere und natürlichere Ökosysteme bisher unklar, obwohl Konsumenten-Ressourcen Interaktionen im Allgemeinen in komplexeren Nahrungsnetzstrukturen eingebettet sind oder durch räumliche Vernetzung und ökologisch-evolutionäre Rückkopplungen modifiziert werden können. Es ist daher wichtig zu untersuchen, wie dieser Mechanismus mit den anderen Prozessen interagiert, um die Relevanz von RN für die Koexistenz von Konsumenten einschätzen zu können. In meiner Forschung möchte ich drei verschiedene und allgemeine Mechanismen untersuchen, von denen erwartet wird, dass sie die zeitliche Variation in der Ressourcendichte und die generelle Mortalität der Konsumenten und damit die Wahrscheinlichkeit der Koexistenz der Konsumenten durch RN beeinflussen. Die wesentlichen Ziele sind: 1) Die Bedingungen zu bestimmen, bei denen RN die Koexistenz der Konsumenten in strukturell komplexeren und realistischeren Nahrungsnetzen fördert. Das beinhaltet bspw. das Hinzufügen eines zusätzlichen Räubers der beide Konsumenten frisst. 2) Den Einfluss von selbstorganisierter Musterbildung in räumlich strukturierten Gemeinschaften auf die raumzeitliche Variation in den Populationsgrößen der Ressource und damit die Koexistenz der Konsumenten durch RN zu untersuchen.3) Die Bedingungen zu untersuchen, bei denen eine schnelle Anpassung in den Eigenschaften der Ressource stärkere Oszillationen in den Konsumenten- und Ressourcendichten hervorruft und damit die Koexistenz der Konsumenten durch RN ermöglicht, die ansonsten unmöglich wäre.Die geplanten Untersuchungen decken damit ein breites Spektrum zusätzlicher Mechanismen ab, die alle im Fokus der aktuellen ökologischen Forschung stehen. Ihren Einfluss auf die Koexistenz der Konsumenten durch RN zu verstehen ist daher von herausragender Bedeutung und wird zu einem besseren Verständnis der relativen Bedeutung verschiedener Mechanismen beitragen, die die Vielfalt der natürlichen Gemeinschaften aufrechterhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen