Integrative Nahrungssuche in komplexer Umgebung: Erwerb und Mischen von essentiellen Nährstoffen aus heterogenen Quellen an der Schnittstelle zwischen Primärproduzenten und Daphnia

• Antragsteller: Professor Dr. Alexander Wacker
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 240744106

Konsumenten wie die aquatische Herbivore Daphnia sind in ihren natürlichen Lebensräumen räumlicher und zeitlicher Variabilität ausgesetzt, in welcher sich ihre Futterverfügbarkeit und Futterqualität kontinuierlich ändern. Abhängig von der Beobachtungsskala wird diese Variabilität durch viele Faktoren wie z.B. die Sukzession von Algenarten, Variation von abiotischen Faktoren (Licht, Nährstoffe) und/oder der Fortbewegung zwischen Futterpatches unterschiedlicher Nahrung beeinflusst. Dadurch fluktuiert zwangsläufig auch die Aufnahme von limitierenden Nährstoffen durch die Tiere. Weiter ist zu erwarten, dass bei multiplen Limitationen die Aufnahme von co-limitierenden Nährstoffen sogar zeitlich entkoppelt ist. Die Auswirkungen auf Daphnien vorherzusagen ist dann jedoch nicht möglich, da unser bisheriges Wissen auf Ergebnissen beruht, die unter möglichst standardisierten und konstanten Futterbedingungen gewonnen wurden. Um jedoch die Reaktionen von Daphnien in fluktuierenden und damit mehr realen Situationen vorhersagen zu können, benötigen wir folgendes essentielles Wissen: (a) Auf welchen zeitlichen Skalen variieren die für Daphnia wichtigen natürlichen Ressourcen und (b) wie integrieren Daphnia solche räumlich-zeitlich heterogenen Ressourcen und (c) welchen Einfluss besitzt dies auf ihre längerfristige Fitness (d.h. wie werden Nährstoffe aus unterschiedlichen Futterpatches aufgenommen, gespeichert, gemischt und für Wachstum und Reproduktion verwendet). Im Projekt soll die natürliche Variabilität der Nahrungsqualität (im Sinne von Phosphor-, essentiellen Fettsäure- und Sterolgehalten) von Seston innerhalb der wenig untersuchten stündlichen und täglichen Zeitskalen (die jedoch für die Daphnien wichtig sind) charakterisiert werden. Weiterhin sollen Life-Table-Experimente durchgeführt werden, um Wissen über den Einfluss von Fluktuationen und die zeitliche Entkopplung von essentiellen, co-limitierenden Nährstoffen auf die Wachstumsraten, Fekundität und Nährstoffassimilation der Daphnien, zu erlangen. Schlussendlich soll unser dürftiger Wissensschatz über die Physiologie bei Verdauungsenzymen verbessert werden, die für die Daphnien vermutlich das wichtigste Werkzeug bei der Optimierung der Nährstoffaufnahme bei einer fluktuierenden Nahrungsquelle darstellen. Wir erwarten, dass die Projektergebnisse Aufschluss darüber geben, (1) welche Skalen der zeitlich-räumlichen Heterogenität der Ressourcenqualität für Zooplankton entscheidend sind und (2) wie diese Variabilität genützt werden kann um die Habitatqualität des Zooplanktons abzuschätzen um sie wiederum für akkurate Modelle verwenden zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen