Monitoring diversity patterns of active flagellate taxa in different grassland ecosystems as a tool in terrestrial ecology
Final Report Abstract
Im Rahmen dieses Projektes wurden kultivierungs-unabhängige diagnostische Nachweismethoden entwickelt, die sowohl eine qualitative (T-RFLP) wie auch quantitative (qPCR, FISH) Untersuchung häufig vorkommender Protistengruppen in Böden ermöglicht. Die vergleichende Untersuchung der 18S rRNA- und DNA-Profile lassen den Schluss zu, dass die alleinige Betrachtung von DNA-Pools nicht ausreicht, um die Dynamik von Protisten in Böden zu verstehen. Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, das dormante Stadien ein wesentlicher Bestandteil der Lebensgemeinschaften der Protisten sind. Demzufolge werden zurzeit rRNA-Analysen benötigt, um potentiell aktive Flagellaten in Böden untersuchen zu können. Der Zuwachs an genomischen Studien wird es zukünftigen Projekten jedoch erlauben auch alternative Aktivitätsmarker in Betracht ziehen. Die erfassten Umweltfaktoren übten unterschiedlich starke Einflüsse auf die beiden Flagellatengruppen Kinetoplastea und Chrysophyceae im Vergleich zu allen Eukaryoten aus; dies verdeutlicht, dass Ergebnisse einer phylogenetisch übergeordneten Gruppe (also die aller Eukaryoten) keine verlässlichen Rückschlüsse auf einzelne funktionelle Gruppen oder Taxa innerhalb der Protisten zulassen. Bisher gibt es nur wenige Arbeiten, die einen spezifischen Ansatz verfolgen, so dass diese Arbeit das Wissen über das individuelle Verhalten heterotropher Flagellaten im Boden erweitert. Des Weiteren empfiehlt sich das entwickelte Diagnosewerkzeug auf weitere Fragestellungen anzuwenden, da es sich als verlässlich und sehr spezifisch herausgestellt hat. Der Vergleich der verschiedenen Beprobungsstandorte zeigte eine klare Differenzierung der Protistengemeinschaft in den einzelnen Standorten. Dies galt für alle Zielgruppen, unabhängig ob die 18S rDNA- oder 18S rRNA-Pools untersucht wurden. Möglicherweise deuten diese Ergebnisse auch eine gewisse Habitatsspezifität von Bodenprotisten hin. Der Einfluss der Landnutzung auf die Bodenmikroorganismen kann auf direkte Weise durch z.B. zugabe von Stickstoff oder auf indirekte Weise wie z.B. Mähen der Pflanzen wirken. Zwar konnte keine Korrelation zwischen der Intensität der Landnutzung und der Protistengemeinschaft gezeigt werden, jedoch beeinflussen einzelne Faktoren wie die Diversität der Leguminosen und das C/N-Verhältnis die Zusammensetzung der Protisten. Die Dynamik der Protistengemeinschaft auf verschiedenen phylogenetischen Ebenen konnte über einen Jahresverlauf deutlich gezeigt und in Zusammenhang mit variierenden klimatischen Bedingungen wie Lufttemperatur und –feuchte gebracht werden. Ebenso wurde die Abundanz der aktiven Protisten von den klimatischen Verhältnissen beeinflusst. Die Diversität und die Abundanz der Protisten korrelierten nicht direkt miteinander. Es ist daher empfehlenswert sowohl qualitative als auch quantitative Diagnoseverfahren anzuwenden.
