Schnelle Anpassung an saisonale Wärmeregime in Chironomus riparius

• Antragsteller: Professor Dr. Markus Pfenninger, seit 6/2015
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 274058187

Arten mit mehreren Generationen pro Jahr sind in jeder Generation unterschiedlichen, wenn auch seasonal wiederkehrenden Umweltbedingungen ausgesetzt. Da z.B. Temperatur ein wichtiger Selektionsfaktor in ektothermen Arten ist, stellen wir die Hypothese auf, dass jahreszeitliche, selektionsgetriebene Allelfrequenzfluktuationen in solchen Arten auftreten. Ein solcher Mechanismus von schneller zyklischer Anpassung wurde bisher noch nicht untersucht, obwohl ein großer Teil der Biodiversität potentiell unter einem solchen Regime evolviert. Wir schlagen deshalb vor, ein natürliches Experiment mit wiederholt saisonal besammelten Freilandpopulationen durchzuführen, um Kandidatenloci mit Hilfe von SNP basierten populationsgenomischen Surveys zu identifizieren. In Common-garden-Experimenten sollen die Fitnessdifferenzen zwischen den Generationen aufgrund des angenommenen Selektionsfaktors untersucht werden und dann mit experimenteller Evolution der Selektionsvorteil der Allele an den Kandidatenloci unter den jeweiligen Bedingungen bestätigt werden. Dieser empirische Forschungsansatz soll von der Entwicklung von integrierten populationsgenetischen, demographischen und umwelt-basierten Modellen unterstützt und begleitet werden, um zu explorieren wie Selektionszyklen auf das Genom wirken und wie sich dies unter dem Klimawandel ändern wird. Wir werden diese Studie mit derZuckmücke Chironomus riparius durchführen. Diese Art hat eine kurze Generationszeit und kann über viele Generationen im Labor für Experimente gehältert werden. Obendrein ist das Genom der Art sequenziert und es steht eine breite Auswahl an genomischen Techniken zur Verfügung, um diese Studie erfolgreich durchzuführen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1819: Rapid evolutionary adaptation: Potential and constraints
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Robert Brian O' Hara, bis 1/2017