Physiological acclimation of marine macrophytes along physico-chemical stress gradients
Final Report Abstract
Marine Makroalgen repräsentieren eine Organismengruppe von zentraler Bedeutung innerhalb von Küstenökosystemen. Als wichtige Primärproduzenten liefern sie die Nahrungsgrundlage, aber auch Habitatstrukturen für eine Vielzahl assoziierter Organismen. Im Zuge globaler Klimaveränderungen, aber auch lokaler anthropogener Störungen der abiotischen Umwelt ist es wichtig, die Toleranz aber auch die Kapazität physiologischer Anpassungsmechanismen gegenüber Umweltschwankungen zu erfassen, um daraus Vorhersagen zur zukünftigen Entwicklung von Makroalgengemeinschaften treffen zu können. Im Rahmen des Projektes wurden in erster Linie die interaktiven Effekte von UV-Strahlung, photosynthetisch aktiver Strahlung und Temperatur auf die Photosyntheseaktivität der Algen untersucht. In den unterschiedlichen experimentellen Ansätzen wurden Anpassungserscheinungen an räumliche Gradienten von abiotischem Stress erfasst, d.h. entlang des Tiefengradienten, entlang des latitudinalen Gradienten und entlang kleinskaüger Gradienten innerhalb von Algenmatten. In allen getesteten Systemen kommt der Entgiftung von Sauers to ffradikalstress eine große Bedeutung zu: So konnte sowohl kleinskalig innerhalb von Grünalgen matten, als auch entlang des Tiefengradienten mitunter eine große Variation in der Aktivität der Superoxid-Dismutase gemessen werden. Aufgrund effizienter physiologischer Anpassungsmechanismen muss generell die Toleranz adulter Sporophyten von Gezeiten- und Flachwasseralgen gegenüber UV-Strahlung als hoch angesehen werden. Die Modulation der UVEmpfindlichkeit durch die Temperatur ist ein wichtiges neues Ergebnis des Projektes, da es Einblicke in die Physiologie von Anpassungsmechanismen liefert, aber auch von großer Bedeutung für die ökologische Interpretation von Laborexperimenten ist.
Publications
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Bischof K (2005) Strahlungsgradienten und Photosyntheseaktivität in Matten der Grünalge Chaetomorpha linum aus Südspanien. Vortrag, 10. wissenschaftliche Tagung der Sektion Phykologie in der Deutschen Botanischen Gesellschaft, 3-6 April, Königswinter, Germany
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Bischof K, Gomez I, Molis M, Hanelt D, Karsten U, Lüder U, Roleda MY, Zacher K, Wiencke C (2006) Ultraviolet radiation shapes seaweed communities. Reviews in Environmental Sciences and Bio-Technology 5: 141-166
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Bischof K, Rautenberger R, Brey L, Perez-LIorens JL (2006) Physiological acclimation to gradients of solar irradiance within mats of the filamentous green macroalga Chaetomorpha linum from southern Spain. Marine Ecology Progress Series 306:165-175
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Rautenberger R und Bischof K (2004): Effects of ultraviolet radiation and temperature on the antioxidative status of two Enteromorpha (Chlorophyta) species from Antarctic and Subantarctic regions. Posterausstellung zur Botanikertagung der Deutschen Botanischen Gesellschaft e. V., Braunschweig, Deutschland, 5. - 10. September 2004
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Rautenberger R und Bischof K (2006) Impact of temperature on UV-susceptibility of two Viva (Chlorophyta) species from Antarctic and Subantarctic regions. Vortrag bei der SCAR Open Science Conference des XXIX. SCAR (Scientific Committee on Antarctic Research)-Meetings, Hobart, Tasmanien, Australien, 12. - 14. Juli 2006
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Rautenberger R und Bischof K (2006): Impact of temperature on UV-susceptibility of two Ulva (Chlorophyta) species from Antarctic and Subantarctic regions. Polar Biology 29: 988-996
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Rautenberger R und Bischof K (2007): Makroalgen aus Patagonien: Anpassungen an veränderte Strahlungs- und Temperaturbedingungen. Eingeladener Vortrag zum Oberseminar des Institutes für Biochemie und Biologie der Universität Potsdam, Potsdam, Deutschland, 21. Mai 2007
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Rautenberger Rund Bischof K (2006) Impact of temperature on UV-susceptibility of two Ulva (Chlorophyta) species from Antarctic and Subantarctic regions. Vortrag zur 11. Sektionstagung Phycologie der Deutschen Botanischen Gesellschaft e.V., Helgoland, Deutschland, 28. - 31. August 2006
