Ursachen und Konsequenzen von prädatorinduzierter phänotypischer Plastizität

• Antragsteller: Professor Dr. Theo Bakker
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne ; Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 240595245

Phänotypische Plastizität ist die Fähigkeit eines Genotyps, seine Expression von Merkmalen in Antwort an Umweltfaktoren anzupassen. Das Konzept der Phänotypischen Plastizität ist ein integraler Teil der Evolutionstheorie und zahlreiche empirische Studien zeigten, dass Tiere ihre Phänotypen flexibel an die herrschenden Umweltbedingungen anpassen. Plastische Modifikationen betreffen oft phänotypisch verschiedene Merkmale auf der Verhaltens-, der morphologischen und Life-history-Ebene. Allerdings wird angenommen, dass phänotypische Plastizität Kosten mit sich bringt und in ihrer Ausprägung limitiert ist. Man weiß wenig darüber, ob und zu welchem Grad Anpassungen in verschiedenen Merkmalen zusammenarbeiten (also gemeinsam adaptiv sind) oder ob trade-offs zwischen verschiedenen Merkmalen existieren. Obwohl ein induzierter Phänotyp in seiner Umwelt vorteilhaft sein sollte (adaptive phänotypische Plastizität), kann er in anderen Kontexten Nachteile mit sich bringen. Darüber hinaus weiß man wenig über den Einfluss phänotypischer Plastizität auf die phänotypische Variation oder zu welchem Grad schreckstoffinduzierte Effekte über Generationen hinaus übermittelt werden.Das Ziel dieses Vorhabens ist es, proximate Ursachen und die Konsequenzen schreckstoffinduzierter Antiprädatorplastizität zu untersuchen, um ein umfassendes Bild von phänotypischer Plastizität multipler Merkmale inklusive ihrer Variation zwischen unterschiedlichen phänotypischen Merkmalen und in verschiedenen Kontexten zu erzielen. Das Projekt wird es uns erlauben, fundamentales empirisches Wissen über die Zusammenhänge zwischen Genotyp und Phänotyp sowie über die Evolution und das Aufrechterhalten phänotypischer Plastizität zu erlangen, Faktoren die bisher theoretisch behandelt wurden. Aus diesem Grund werden wir prädatorinduzierte phänotypische Plastizität (ausgelöst durch Schreckstoffe von Artgenossen) im monogamen Cichliden Pelvicachromis taeniatus, einer Fischart, die in der Evolutionsökologie als Modellorganismus gut etabliert ist, untersuchen. Wir werden zuerst die zugrunde liegende proximate Basis der schreckstoffinduzierten Plastizität und die Variation in Schreckstoffen untersuchen, um herauszufinden, zu welchem Ausmaß phänotypische Plastizität als Antiprädatorantwort adaptiv ist. Als zweites werden wir die Langzeiteffekte von schreckstoffinduzierter phänotypischer Plastizität in verschiedenen natürlichen und sexuellen Selektionsprozessen sowie die Zusammenhänge zwischen den unterschiedlichen phänotypischen Merkmalen während diesen Prozessen untersuchen. Die experimentellen Ergebnisse werden es uns erlauben, festzustellen, welche Merkmale in den verschiedenen Kontexten adaptiv oder nichtadaptiv sind und zu welchem Ausmaß phänotypische Variation beeinflusst wird. Drittens werden wir Kurzzeit- sowie Langzeiteffekte von schreckstoffinduzierten parentalen Effekten auf die Nachwuchsperformance in verschiedenen Umgebungen feststellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Dr. Sebastian Alexander Baldauf; Professor Dr. Thomas Bartolomaeus; Dr. Fabian Herder; Dr. Timo Thünken