Der Einfluss von Ressourcenqualität auf life-history Parameter und die chemische Verteidigung bei Hornmilben

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Heethoff
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 290419352

Viele Organismen zeichnen sich durch diverse Strategien zum Schutz vor Fraßfeinden aus. Bei terrestrischen Arthropoden spielt bei solchen Räuber Beute Interaktionen häufig die chemische Verteidigung mit Wehrsekreten aus exokrinen Drüsen eine zentrale Rolle.Hornmilben (Oribatida) gehören zu den artenreichsten Spinnentieren (10.000 Arten sind beschrieben) mit besonders hoher Diversität und Dichte in Böden, Laubstreu, Flechten, Moosen und auf Rinde lebender und abgestorbener Bäume. Außer in der Arktis sind die Tiere weltweit verbreitet und können in gemäßigten Breiten Dichten von einigen Hunderttausend Individuen pro Quadratmeter erreichen. Die meisten Hornmilben (die glandulaten Hornmilben) besitzen ein paar exokriner Öldrüsen, welche ein Gemisch aus Kohlenwasserstoffen, Terpenen, Aromaten (und bei einigen Arten auch Alkaloiden) produzieren. Diese Sekrete werden in Reservoirs gespeichert und stehen somit unmittelbar zur Verfügung. Die biologische Funktion der Öldrüsen war lange unklar, aber wir konnten jüngst zeigen, dass es sich hierbei um echte Wehrdrüsen mit einem hohen adaptiven Wert handelt. Anhand von Regenerationsdaten des Sekrets und Attackraten von Hornmilben Prädatoren konnten wir weiterhin ein Räuber Beute Modell entwickeln (reducible defence), welches eine hohe zeitliche Dynamik aufweist. Die Regenerationsrate ist hierbei ein wichtiger Parameter für den Verlauf und die Stabilität dieser Interaktion; ein Phänomen, das ganz allgemein für chemische Verteidigung mit in Reservoiren gespeicherten Wehrsekreten zutrifft. Die Regeneration der Wehrsekrete benötigt viel Energie und sollte daher einen negativen Einfluss auf andere Parameter, wie z.B. Wachstum und Reproduktion, haben. Trotz der biologischen Bedeutsamkeit wurde der Einfluss von Ressourcenqualität auf die Regeneration der Wehrsekrete und auf die Parameter Wachstum, Reproduktion und Entwicklung bislang nicht untersucht.An dieser Stelle setzt der vorliegende Antrag an, in welchem wir vier Fragestellungen untersuchen wollen:Q1: Wie beeinflusst die Nährstoffzusammensetzung einer Ressource die Regeneration von Wehrsekreten (Menge und chemische Zusammensetzung) sowie Wachstum und Reproduktion?Q2: Welche Nähstoffe werden für die Biosynthese der Wehrsekrete benötigt?Q3: Wie werden die unterschiedlichen chemische Klassen (besonders die Aromaten) der Wehrsekret Komponenten synthetisiert?Q4: Sind Hornmilben in der Lage, Ressourcen bezüglich Ihrer Qualität zu differenzieren?

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen