Auswirkungen von Hitzestress auf soziale Strategien zur Kontrolle von Mikroorganismen

• Antragstellerin: Dr. Maja Fluch
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 579858908

Tiere stehen in ständiger Wechselwirkung mit Mikroben und wenden oft komplexe Strategien an, um nützliche Symbionten zu fördern und schädliche Krankheitserreger zu kontrollieren. Bei in Gruppen lebenden Tieren ist dies oft besonders anspruchsvoll, da soziale Kontakte die Ausbreitung pathogener Mikroben in der Gruppe fördern, aber auch den Spielraum zur Übertragung mutualistischer Symbionten erweitern. Sie haben daher Strategien zur Kontrolle von Mikroben entwickelt, die von der Abwehr von Krankheitserregern bis zur Übertragung von Symbionten durch Trophallaxis reichen. Es ist jedoch wenig darüber bekannt, wie robust solche Strategien gegenüber Stress durch sich ändernde Umweltbedingungen sind, inklusive denen des raschen Klimawandels. Ich schlage ein Forschungsprojekt vor, das am Totengräber Nicrophorus vespilloides untersucht, wie Hitzestress die elterliche Brutfürsorge beeinflusst und damit ihre Wirksamkeit als soziale Strategie zur Bekämpfung von Mikroorganismen verändert. Totengräber brüten auf Kadavern kleiner Wirbeltiere und eignen sich dafür besonders: Sie interagieren mit Umwelt- und symbiotischen Mikroben auf ihrer Brutressource; sie zeigen ausgefeilte Formen der elterlichen Brutfürsorge, um ihre Interaktionen mit Mikroben zu kontrollieren; und es ist bekannt, dass ihr Brutfürsorgeverhalten unter Hitzestress beeinträchtigt ist. Ich schlage ein Forschungsprogramm vor, das aus vier Arbeitspaketen (APs) besteht, in denen Ansätze aus der Verhaltens- und chemischen Ökologie, der Mikrobiomwissenschaft und der Sozialevolutionsforschung kombiniert werden, um folgende Fragen zu beantworten: WP1: Wie beeinträchtigt Hitzestress die mikrobielle Kontrolle durch die Eltern? Ich werde untersuchen, wie sich Hitzestress auf die Fähigkeit der Eltern auswirkt, die Brutressourcen von Umweltmikroben zu befreien. WP2: Kann elterliche Fürsorge die negativen Auswirkungen von Hitzestress mildern? Ich werde untersuchen, ob elterliche Brutfürsorge die durch verstärkte mikrobielle Konkurrenz entstehenden die Kosten des Hitzestresses abmildern kann. WP3: Welche Wechselwirkungen gibt es zwischen Hitze und anderen Stressfaktoren? Ich werde ich untersuchen, ob die Auswirkungen von Hitzestress auf die Beziehung zwischen Käfern und Mikroben durch gleichzeitigen Trockenstress verstärkt oder abgeschwächt werden. WP4: Verursacht Hitzestress langfristige, generationsübergreifende Kosten? Ich werde untersuchen, ob Hitzestress die Übertragung mikrobieller Symbionten von den Eltern auf die Nachkommen beeinträchtigt und so zu langfristigen Fitnesskosten führt. Insgesamt wird das vorgeschlagene Projekt einen bedeutenden Beitrag zur Verhaltensökologie und Mikrobiomforschung leisten, indem es ein etabliertes Insektenmodellsystem nutzt, um die Auswirkungen von Hitzestress auf soziale Strategien zur Kontrolle von Mikroben aufzuzeigen und die potenziellen Auswirkungen des Klimawandels auf die Wechselwirkungen zwischen Tieren und Mikroorganismen besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle