Adaptive Dynamik Ökologischer Populationen

Forschungsprojekt P 14441Adaptive Dynamik Ökologischer PopulationenUlf DIECKMANN08.05.2000 Das Verständnis zeitlicher Dynamiken, räumlicher Muster und evolutionärer Prozesse, wie sie in natürlichen Ökosystemen beobachtet werden, ist ein zentrales Anliegen ökologischer Forschung und ist darüber hinaus bedeutsam für die Planung von Maßnahmen zur Erhaltung der biologischen Artenvielfalt. Beschreibung und Vorhersage dieser Phänomene war traditionell abhängig von der Annahme einer Reihe von Vereinfachungen. Es schien zunächst, als seien diese Voraussetzungen in vielen ökologischen Systemen zumindest in guter Näherung gegeben; eine Perspektive, welche die Durchführung weitreichender mathematischer Analysen ermöglichte. In den letzten Jahren ist jedoch zunehmend klar geworden, dass eine solche traditionelle Herangehensweise zur Ver- nachlässigung von wichtigen Eigenschaften geführt hat, die in vielen realen Ökosystemen beobachtet werden. Dies betrifft unter anderem die Bedeutung der Diskretheit von Individuen, der räumlichen Heterogeneität und der Möglichkeit zur raschen adaptiven Anpassung biologischer Populationen. Feldstudien und Computersimulationen zeigen übereinstimmend, daß diese Ein-schränkungen nicht nur zu ernsthaften quantitativen Problemen in bezug auf die Genauigkeit von Vorhersagen führen sondern sogar qualitative Fehler in der Naturbeschreibung nach sich ziehen können. Das hier beantragte bi-nationale Forschungsprojekt hat das Ziel, eine enge und fruchtbare Zusammenarbeit zwischen zwei der weltweit führenden Gruppen von Biomathematikern und theoretischen Biologen zu initieren. Beide Teams haben durch ihre erfolgreiche Arbeit in der Ver-gangenheit bereits gezeigt, dass sie die notwendigen wissenschaftlichen Voraussetzungen zur systematischen Überwindung traditioneller Einschränkungen ökologischer Theorie besitzen. Die Forschungsgruppen aus Japan und aus Österreich arbeiten gegenwärtig schon an vorderster Front an der Entwicklung der Theorie der adaptiven Dynamik sowie der mathematischen Beschreibung räumlich heterogener ökologischer Populationen - sie besitzen daher eine sehr vielversprechende Ausgangsbasis für die Entwicklung einer innovativen Synthese und verbesserten theoretischen Durchdringung innerhalb dieser zukunftsweisenden Forschungsfelder. Kokrete Arbeitsziele betref-fen wissenschaftliche Fragen aus den Bereichen (a) Ökologie und Evolution räumlich ausgedehnter biologischer Systeme, (b) artenübergreifende Populations- und Evolutionsdynamiken mit hierar-chischer Selektion sowie (c) das Problem der evolutionären Entstehung von Altruismus und Kooperation. Es steht zu erwarten, daß aus der geplanten wissenschaftlichen Zusammenarbeit eine Reihe von Beiträgen hohen internationalen Standards hervorgehen. Um die Effizienz der gren-zübergreifenden Kooperation zu optimieren, sind verschiedene aufeinander abgestimmte Maßnahmen vorgesehen: diese reichen von Workshops über eine Reihe von wissenschaftlichen Austauschbesuchen hin zur konsequenten Einbindung junger WissenschaftlerInnen in das Projekt.