Einfluss der Meeresversauerung auf die chemische Kommunikation in epiphytischen Gemeinschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Eric von Elert, Ph.D.; Privatdozent Dr. Patrick Fink
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403643647

Die Versauerung der Meere durch Aufnahme von CO2 aus der Atmosphäre gilt als ernst zu nehmende Bedrohung mariner Ökosysteme, wobei über Effekte auf die chemische Kommunikation benthischer Invertebraten sehr wenig bekannt ist. Ziel dieses Projektes ist es, die chemische Kommunikation zwischen Primärproduzenten und benthischen Invertebraten auf Seegras im Kontext der globalen Versauerung der Meere zu untersuchen. Vor Ischia ist durch Austritt von vulkanischem CO2 ein natürlicher pH-Gradient entstanden, in dem Seegras-Standorte mit pH 8.1 (nicht versauert) und pH 7.7 (versauert) untersucht werden sollen, um den Umfang der bis zum Ende des Jahrhunderts vorher gesagten Versauerung zu berücksichtigen.Eigene voran gegangene Arbeiten haben gezeigt, dass in den Gemeinschaften auf Seegras 'volatile organic compounds' (VOCs) wichtige Signalstoffe zwischen Primärproduzenten und Makro-Invertebraten darstellen. Hier soll untersucht werden, wie die Versauerung diese VOC-vermittelte chemische Kommunikation beeinflusst. Es wird angenommen, dass sich die Effekte auf diese Kommunikation sich zwischen den Invertebraten-Taxa unterscheiden. Dabei soll untersucht werden, ob die Effekte auf die Sensitivität der Makro-Invertebraten für VOCs ähnlich sind für (i) phylogenetisch nahe verwandte Gruppen, (ii) Gruppen die aus dem normalen bzw. dem angesäuerten Habitat stammen, (iii) Gruppen, die gleiche trophische Präferenzen haben. Es sollen VOC-Bouquets aus epiphytischen Gemeinschaften und aus Algen, die aus diesen Gemeinschaften isoliert wurden, extrahiert werden, analytisch mittels GC-MS verglichen und in Verhaltenstests mit Makro-Invertebraten aus den Seegras-Gemeinschaften auf ihre Signalwirkung hin untersucht.In natürlichen Seegras-Gemeinschaften wird das Geschlecht der abundanten Garnele Hippolyte inermis von männlich nach weiblich umgewandelt, wenn junge Garnelen die Diatomee Coccconeis scutellum parva ingestieren. Der Effekt der Versauerung soll untersucht werden, indem unterschiedliche pH-Werte während der Kultivierung der Diatomee mit unterschiedlichen pH-Werten während des Biotests zur Geschlechtsumwandlung kombiniert werden. Es wird angenommen, dass Versauerung diese Futter-vermittelte Geschlechtsumwandlung, die beim gegenwärtigen pH-Wert fundamental wichtig für die Stabilität der Garnelenpopulation ist, stört. Ferner soll in einem Metabolomics-Ansatz die induzierende Substanz identifiziert werden, mit dem Ziel, den Effekt der Versauerung auf der Ebene des Signalmoleküls zu verstehen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieses Projekt die bisher vernachlässigten Effekte der Meeresversauerung auf wichtige Interaktionen in marinen Benthosgemeinschaften, die durch chemische Signalmoleküle vermittelt werden, untersuchen wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Italien
• Kooperationspartner: Dr. Valerio Zupo