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Projekt
Dichteabhängigkeit der Symbiose in Ciliaten-Algen Systemen
Antragsteller
Professor Dr. Lutz Becks
Fachliche Zuordnung
Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 528028597
Die meisten Konzepte der Community Ecology und der Nahrungsnetztheorie basieren auf der Annahme, dass die Form der Interaktionen zwischen Arten festgelegt ist und dass sich der Effekt, den die Interaktion auf die Partner hat, ob positiv oder negativ, nicht ändert. Studien zeigen jedoch zunehmend, dass diese Effekte nicht immer festgelegt sind, sondern dass Kosten und Nutzen der Interaktion für beide Partner je nach Bedingungen variieren und den Nettoeffekt der Interaktion und damit die Form der Interaktion (im Folgenden Symbioseform genannt) beeinflussen können. Die meisten Prozesse, die die Auswirkungen von Interaktionen zwischen Arten bestimmen, sind dichteabhängig und werden oft als numerische und funktionelle Reaktionen zusammengefasst: das Populationswachstum verlangsamt sich mit zunehmender Dichte aufgrund von Selbstbeschränkung, oder die Fressrate von Räubern erreicht trotz zunehmender Beutedichte ein Maximum. Veränderungen im Nettoeffekt, sowohl in der Stärke als auch im Vorzeichen, dieser dichteabhängigen Reaktionen können aus einer Verringerung des Nutzens und/oder einer Erhöhung der Kosten der Interaktion resultieren, was schließlich zu einer Veränderung der Form der Symbiose führen kann (z.B. Wechsel von einer mutualistischen zu einer Räuber-Beute-Interaktion). Die Veränderungen der dichteabhängigen Kosten und Nutzen von numerischen und funktionellen Reaktionen und die damit verbundene Möglichkeit einer Veränderung der Symbioseform sind derzeit jedoch wenig untersucht. Da diese Reaktionen maßgeblich für die Populationsdynamik sind, hat die Untersuchung von Veränderungen in der Symbioseform, die sich aus Veränderungen in Kosten und Nutzen ergeben, Auswirkungen auf die Anwendung grundlegender Konzepte, die derzeit zur Vorhersage und Analyse der Populationsdynamik verwendet werden. Ein wichtiger, bisher wenig beachteter Aspekt ist die Tatsache, dass dichteabhängige Symbioseformen die Populationsdynamik bestimmen und diese wiederum die Symbioseformen. Es besteht also das Potential für eine Dichte-Symbiose-Rückkopplungsschleife mit einer Populationsdynamik, die wir mit der derzeitigen Theorie, die auf festen Wechselwirkungen basiert, nicht vorhersagen können. In diesem Projekt werden wir verschiedene Ciliaten-Algen-Systeme verwenden, um die dichteabhängigen Kosten und Nutzen von Interaktionen und die Form der Symbiose experimentell zu bestimmen. Nachdem wir festgestellt haben, wie diese Dichteabhängigkeit durch die Verfügbarkeit von Ressourcen und Energie verändert wird, werden wir experimentell testen, welche Rolle die Verschiebung von Kosten, Nutzen und Symbioseform für die Populationsdynamik spielt, sowohl in Experimenten als auch in Modellanalysen. Schließlich werden wir die Dichte-Symbiose-Rückkopplung direkt testen und die Populationsdynamik in Experimenten mit und ohne Verschiebung der Symbioseform vergleichen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
