Abwehr in Bäumen, Epiphylle und herbivore Insekten

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Nico Blüthgen; Professor Dr. Sebastian Hess; Professor Dr. Thomas Schmitt; Professorin Dr. Sybille Unsicker
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 444827997

Tropische Regenwälder zeichnen sich durch eine erstaunliche Vielfalt an Baumarten und herbivoren Insekten aus. Bislang wissen wir nur wenig darüber, was mit den Wechselwirkungen zwischen Bäumen und pflanzenfressenden Insekten geschieht, wenn Regenwälder anthropogenen Störungen zum Opfer fallen. Noch weniger ist über die Bedeutung komplexer Interaktionen zwischen pflanzenfressenden Insekten, der Phytochemie von Bäumen und baumassoziierten Organismen wie Epiphyllen unter stark variablen Umweltbedingungen entlang eines Regenerationsgradienten im tropischen Regenwald bekannt. In Phase 2 wird SP6 die Interaktion zwischen herbivoren Insekten und Bäumen entlang einer Chronosequenz tropischer Regenwald-Regeneration untersuchen, wobei das Mikroklima, die Phytochemie und Epiphylle berücksichtigt werden. Zunächst werden wir die zeitliche Dynamik der Insektenherbivorie bei gepflanzten Baumarten untersuchen und regelmäßig Insekten fangen, um Baum-Herbivor-Netzwerke erstellen zu können. Darüber hinaus werden wir die zeitlichen Verläufe der Abundanz und Diversität von Epiphyllen erfassen, um die gepflanzten Bäume als Metaorganismen besser zu verstehen. Morphologische sowie flüchtige und nicht flüchtige chemische Eigenschaften der Blätter werden bei 6 ausgewählten Baumarten gemessen, um die Mechanismen, die der Artenzusammensetzung auf den Bäumen zugrunde liegen, zu untersuchen. Zweitens werden wir morphologische und molekulare Methoden verwenden, um die Häufigkeit und Zusammensetzung der Epiphyll-Gemeinschaften auf Blättern ausgewählter Baumarten zu untersuchen. Es wird ein morphologischer Atlas sowie ein phylogenetisch-fundiertes System funktioneller Epiphyll-Gruppen erstellt. Drittens werden wir mit Individuen ausgewählter Herbivorentaxa (z. B. Orthoptera, Lepidoptera oder Coleoptera) Fütterungsexperiment im Labor durchführen, um die Spezifität und Verteilung von Herbivoren zwischen verschiedenen Baumarten und damit die Baum-Herbivoren-Netzwerke zu verstehen. Viertens werden die kutikuläre Kohlenwasserstoffzusammensetzung, die temperaturabhängige Atmung, der Wasserverlust und das kritische Temperatur-Maximum von Individuen derselben herbivoren Insektenarten, die in den Fraßexperimenten verwendet werden, gemessen. Ziel dabei ist es festzustellen, ob diese ökophysiologischen Merkmale die Verteilung und Zusammensetzung der Insekten-Pflanzenfresser-Gemeinschaften in Plots entlang der Chronosequenz, die sicherlich erhebliche Unterschiede in den mikroklimatischen Bedingungen aufweisen, erklären können. Die Kombination von Datenerhebungen im Freiland, die sich durch einen deskriptiven und beobachtenden Ansatz auszeichnen, mit experimentellen Ansätzen im Labor, bei denen auch chemische und molekulare Methoden zum Einsatz kommen, wird einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis der Mechanismen der Regeneration von Baum-Herbivor-Netzwerken nach anthropogenen Störungen tropischer Regenwälder leisten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5207: Reassemblierung von Interaktionsnetzwerken zwischen Arten – Resistenz, Resilienz und funktionale Regeneration eines Regenwaldes
• Internationaler Bezug: Ecuador
• Kooperationspartnerin: Dr. María-José Endara