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Projekt
Konsequenzen von Diversitätsverlust für Dynamiken wichtiger ökopyhsiologischer Charakteristika natürlicher Planktongemeinschaften
Antragstellerinnen / Antragsteller
Privatdozent Dr. Patrick Fink; Professor Dr. Herwig Stibor; Dr. Maria Stockenreiter
Fachliche Zuordnung
Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
Förderung
Förderung von 2014 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 257418649
Das Projektziel ist, Konsequenzen des Verlusts an Arteigenschaften (Traits) aus natürlichen Gemeinschaften mit gemeinsamer evolutionärer Vergangenheit auf die Trait-Dynamiken und ihre Effekte auf Fitness und Produktivität von Konsumenten zu untersuchen. Diversität in Traits und deren Einfluß auf Populytionsdynamiken kann besonders anhand artspezifischer biochemischer Traits (Pigment- und Fettsäurezusammensetzung) im Plankton untersucht werden. Folgende Projektfrage wird untersucht: Sind Traits, die in Laborexperimenten als wichtig für den Zusammenhang zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktion im Plankton erachtet wurden, auch im Freiland relevant bzw. sind die Dynamiken dieser Traits in der "freien Natur" komplexer? Konsequenzen des Verlusts wichtiger ökophysiologischer Traits können dabei nicht einfach auf der Basis von Laborexperimenten vorhergesagt werden, insbesondere, wenn komplexe Interaktionen und Rückkopplungsmechanismen auftreten. Untersuchungen gemeinsam evolvierter Freilandgemeinschaften mit exp. veränderter Artendiversität sind daher dringend notwendig. Diese Frage wird mit einer Reihe falsifizierbarer Hypothesen (A-C) mit natürlichen Phytoplanktongemeinschaften untersucht. Dies erfolgt anhand zweier versch. Szenarien des Diversitätsverlusts (Verlust seltener bzw. stress-sensitiver Arten), entlang eines trophischen Gradienten (oligotroph bis eutroph) im Freiland und in kontrollierten Laborexperimenten. A) Ökologisch relevante, dynamische und funktionelle Traits, die Planktondynamiken in freier Natur beeinflussen können sind z.B. die taxon-spezifische Pigmentausstattung von Phytoplankton und die taxon-spezifische Zusammensetzung an essentiellen Lipiden (insb. Fettsäuren) in der Phytoplanktongemeinschaft. B) Die taxonomische und damit auch funktionelle Diversität der Traits einer natürlichen Phytoplanktongemeinschaft (Pigmente, Fettsäuren) ist mit der Komplementarität in Bezug auf die Nahrungsqualität dieser Gemeinschaft für das herbivore Zooplankton korreliert. C) Versch. Zooplankter (z.B. versch. Daphnia Genotypen) unterscheiden sich in ihrer spezifischen Sensivität auf die geringe Verfügbarkeit essentieller Fett-säuren. Ein Verlust der Diversität in diesen Traits (Fettsäuren) sollte daher auch die Konkurrenz zwischen Zooplanktern beeinflussen. Dies wiederum beeinflusst die genetische und/oder taxonomische Zusammensetzung der Zooplanktongemeinschaft, was dynamische Rückkopplungsmechanismen auf die Zusammensetzung der Phytoplankton-gemeinschaft und der damit zusammenhängenden funktionellen Traits zur Folge hat. Diese Hypothesen werden in einem zweigeteilten Ansatz sowohl mit Freiland- als auch Laborexperimenten untersucht. Durch die Beantwortung der oben genannten Forschungsfragen wird es erstmals möglich sein, die Relevanz des Verlusts von Traits in natürlichen, Planktongemeinschaften abzuschätzen und mechanistische Verbindungen zwischen Dynamiken spezifischer, ökophysiologischer Traits und Ökosystemfunktionen herzustellen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Frankreich, USA
Beteiligte Personen
Privatdozent Dr. Philippe Pondaven; Professor Val H. Smith, Ph.D.
