Einfluss der Meeresversauerung auf die chemische Kommunikation in epiphytischen Gemeinschaften
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Meeresversauerung (engl. „ocean acidification“, kurz: OA), ausgelöst durch die vermehrte Lösung atmosphärischen CO2 im Meerwasser, ist eine erhebliche Bedrohung mariner Ökosysteme. Es ist aber bisher unzureichend verstanden, wie die OA chemische Kommunikation, insbesondere in Bezug auf die Habitat- und Nahrungsfindung benthischer wirbelloser Tiere beeinflusst. Dieses Projekt baut einerseits auf eine bereits etablierte Kooperation mit Meeresökologen der Zoologischen Station „Anton Dohrn“ in Neapel (SZN), und andererseits auf das „natürliche Labor“ der SZN auf Ischia auf, wo vulkanische CO2-Quellen am Meeresboden dazu führen, dass die dortigen Seegraswiesen bereits heute OA-Bedingungen erfahren, die global für die Zukunft vorhergesagt werden. Es wurde untersucht, wie sich die OA auf die chemische Kommunikation zwischen Primärproduzenten und benthischen Wirbellosen der Seegraswiesen-Gemeinschaften auswirkt. Frühere Untersuchungen hatten bereits gezeigt, dass flüchtige organische Verbindungen (engl. „volatile organic compounds”, kurz: VOC) als wichtige Signalstoffe in diesen Seegraswiesen fungieren. In diesem Projekt wurden drei wichtige Aspekte der chemischen Kommunikation im Kontext der OA weiter aufgeklärt: 1) Es wurde gezeigt, wie sich OA auf die VOC-Produktion von Seegras und Algen auswirkt. 2) OA-abhängige VOC Bouquets wurden von Reinkulturen mariner Algen gewonnen und deren Effekte auf das Verhalten mariner Wirbelloser demonstriert. 3) Das Projekt trieb die Identifikation der Signalsubstanz voran, die für die Geschlechtsumkehr der Garnelengattung Hippolyte aus diesen Seegrashabitaten verantwortlich ist. Letztlich konnten zwei der drei Projektziele vollständig erfüllt werden, beim dritten Ziel wurden substantielle methodische Fortschritte erzielt. Hier wurde eine Kandidatensubstanz für den geschlechtsverändernden Metaboliten identifiziert. Insgesamt ergab das Projekt maßgebliche Fortschritte in unserem Verständnis chemischer Kommunikationsmechanismen in marinen Ökosystemen und davon wie der globale Wandel (hier: OA) diese fein austarierten ökologischen Steuermechanismen gefährden kann.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Inducers of settlement and metamorphosis of the shrimp Hippolyte inermis Leach in Posidonia oceanica. Scientific Reports, 9(1).
Zupo, Valerio; Mutalipassi, Mirko; Glaviano, Francesca; Buono, Anna Cecilia; Cannavacciuolo, Antonio & Fink, Patrick
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Using chemical language to shape future marine health. Frontiers in Ecology and the Environment, 17(9), 530-537.
Saha, Mahasweta; Berdalet, Elisa; Carotenuto, Ylenia; Fink, Patrick; Harder, Tilmann; John, Uwe; Not, Fabrice; Pohnert, Georg; Potin, Philippe; Selander, Erik; Vyverman, Wim; Wichard, Thomas; Zupo, Valerio & Steinke, Michael
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Ocean acidification alters the responses of invertebrates to wound-activated infochemicals produced by epiphytes of the seagrass Posidonia oceanica. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 530-531, 151435.
Mutalipassi, Mirko; Fink, Patrick; Maibam, Chingoileima; Porzio, Lucia; Buia, Maria Cristina; Gambi, Maria Cristina; Patti, Francesco Paolo; Scipione, Maria Beatrice; Lorenti, Maurizio & Zupo, Valerio
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Algal volatiles – the overlooked chemical language of aquatic primary producers. Biological Reviews, 97(6), 2162-2173.
Saha, Mahasweta & Fink, Patrick
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Becoming nose‐blind—Climate change impacts on chemical communication. Global Change Biology, 28(15), 4495-4505.
Roggatz, Christina C.; Saha, Mahasweta; Blanchard, Solène; Schirrmacher, Paula; Fink, Patrick; Verheggen, François & Hardege, Jörg D.
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Copepods vs. Salmons Environmental Treats for Crustaceans or Possible Eco-Sustainable Solutions?. Crustaceans, 213-224. CRC Press.
Zupo, Valerio; Mazzella, Valerio; Fink, Patrick; Saha, Mahasweta; Carotenuto, Ylenia & Mutalipassi, Mirko
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Ocean Acidification Affects Volatile Infochemicals Production and Perception in Fauna and Flora Associated With Posidonia oceanica (L.) Delile. Frontiers in Marine Science, 9.
Mutalipassi, Mirko; Mazzella, Valerio; Schott, Matthias; Fink, Patrick; Glaviano, Francesca; Porzio, Lucia; Lorenti, Maurizio; Buia, Maria Cristina; von Elert, Eric & Zupo, Valerio
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Responses of the Macroalga Ulva prolifera Müller to Ocean Acidification Revealed by Complementary NMR- and MS-Based Omics Approaches. Marine Drugs, 20(12), 743.
Sanchez-Arcos, Carlos; Paris, Debora; Mazzella, Valerio; Mutalipassi, Mirko; Costantini, Maria; Buia, Maria Cristina; von Elert, Eric; Cutignano, Adele & Zupo, Valerio
