Verändert die Umwelt die Ausprägung von Merkmalssyndromen? Plastische Lebenshistorie in einer sich verändernden Umwelt.

• Antragstellerin: Dr. Alexandra Cones
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 537193560

Organismen zeigen eine Vielzahl von Merkmalen auf, wobei die Ausprägung eines Merkmales häufig mit der Ausprägung eines anderen korreliert. Wenn diese Merkmale auf konsistente Weise miteinander korrelieren, bilden sie ein „Syndrom“. Beispielsweise haben langlebige Arten zumeist wenig Nachwuchs und zeigen eine lange elterliche Fürsorge (sie zeigen eine langsame Lebensgeschichte), während kurzlebige Arten zumeist viele Nachkommen haben und kürzere elterliche Fürsorge aufweisen (schnelle Lebensgeschichte). Wenn man jedoch die Individuen einer Art untereinander vergleicht, zeigen sich unterschiedliche Ausprägungen dieser lebensgeschichtlichen Syndrome. Eine mögliche Erklärung ist, dass die Korrelation zwischen den Merkmalen nicht genetisch bedingt, sondern an die Umwelt angepasst ist. Zum Beispiel brüten „mutige“ Kohlmeisen später im Jahr, mit steigendem Prädatorendruck kehrt sich dieses Verhältnis jedoch um und „schüchterne“ Meisen brüten später. Da die Variation der Merkmale hauptsächlich von Umwelteffekten abhängig ist, gehe ich davon aus, dass der Einfluss von Umwelteffekten auf die Ausprägung von Merkmalen allgemein ist. Allerdings ist wenig darüber bekannt, da dieses Phänomen große Datenmengen und komplexe statistische Anwendungen zur Untersuchung benötigt. Diese Chance möchte ich wahrnehmen und die Effekte der Umwelt auf die Merkmalssyndrome bei Brutvogelpopulationen untersuchen. Durch die Zusammenarbeit mit dem „SPI-Birds Network” stehen mir die erforderlichen, großen Datenmengen für Vogelpopulationen in Europa zur Verfügung. Zunächst, möchte ich anhand dieser Daten analysieren, ob die lebensgeschichtlichen Syndrome genetisch festgelegt oder phänotypisch plastisch zur Umwelt sind. Zweitens werde ich ein eigenes Experiment zur Manipulation verschiedener Brutdichten von sympatrisch brütenden Blau- und Kohlmeisen in Deutschland durchführen. Durch eine Kombination meiner Daten mit den bereits vorhandenen, ist es mir möglich einen robusten, siebenjährigen Datensatz zu erstellen. Zur Analyse werde ich multivariate Modelle mit gemischten Effekten verwenden, die ich bereits während meines Doktorates eingesetzt habe. Zudem werde ich die Genauigkeit und Präzision meiner Ergebnisse mittels des neu entwickelten „squidSim“ Paketes in R testen. Durch die Arbeit mit großen Datensätzen, die Verbindung von Beobachtungen und experimentellen Ansätzen und den Verglich verschiedener Arten, werden meine Ergebnisse Aufschluss über die Größe der Umwelteffekte geben, inwiefern die Umwelt Veränderungen im Ausdruck der Merkmalssyndrome verursacht und ob diese Effekte generell über Arten hinweg angewendet werden können oder sich je nach artspezifischer Ökologie unterscheiden. Wenn mein vorgeschlagenes Projekt finanziert wird werde ich dazu in der Lage sein unser Verständnis der Evolution komplexer Phänotypen in variablen Umgebungen zu verbessern und eine analytische Vorlage für zukünftige Untersuchungen dieser Effekte zu liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen