Die Rolle von Fitnesslandschaften für die öko-evolutionäre Dynamik von Biodiversität und Interaktionsnetzwerken

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Korinna Theresa Allhoff; Professor Dr. Frank Schurr
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme ; Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze ; Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 535569648

Die übergeordneten Ziele des Projekts sind, (1) die Fitnesskonsequenzen biotischer Interaktionen in verschiedenen empirischen Systemen zu verstehen und (2) die Integration von Theorie und empirischer Forschung zum Zusammenhang von biotischen Interaktionen und Biodiversitätsdynamik voranzutreiben. Unser Projekt spielt im FLINT-Paket eine Schlüsselrolle, da es Theorie zu Auswirkungen der Topographie von Fitnesslandschaften auf Diversifizierungsprozesse und auf emergente Eigenschaften von Interaktions-Netzwerken entwickelt und diese Theorie zur Synthese über empirische Systeme hinweg nutzt. Wir verwenden dazu einen neuen Modellierungsansatz, der auf Fitnesslandschaften biotischer Interaktionen basiert. Zunächst untersuchen wir öko-evolutionäre Dynamik für archetypische Fitnesslandschaften, um die so gewonnen Erkenntnisse anschließend auf die aus den empirischen FLINT-Projekten gewonnenen Fitnesslandschaften anwenden zu können. Wir stellen die Hypothese auf, dass das relative Verhältnis von antagonistischen zu mutualistischen Regionen in der Fitnesslandschaft sowie die Form dieser Regionen Diversifizierungsprozesse in vorhersehbarer Weise beeinflusst und damit auch die resultierenden Netzwerkstrukturen (wie Modularität oder Verschachtelung) prägt. Unser Forschungsansatz kombiniert analytische Berechnungen mit numerischen Simulationen, inspiriert durch den mathematischen Ansatz der Adaptiven Dynamik. Darüber hinaus etablieren wir eine internationale Arbeitsgruppe aus Experteninnen und Experten auf diesem Gebiet, die die Fitnesskonsequenzen biotischer Interaktionen untersuchen und/oder Theorie zur öko-evolutionären Dynamik von Biodiversität entwickeln. Ziel dieser Arbeitsgruppe ist es, das Konzept der Fitnesslandschaften biotischer Interaktionen und seine Bedeutung für das Verständnis von Biodiversitätsdynamik kritisch zu untersuchen und weiterzuentwickeln. Das Projekt wird somit nicht nur tiefe mechanistische Einblicke in öko-evolutionäre Prozesse in spezifischen Systemen ermöglichen, sondern auch eine theoriegestützte Synthese über Interaktionstypen hinweg leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen