Nischendifferenzierung und Koexistenz von alpinen Goldalgen

Die hohe Diversität von Planktongemeinschaften hat bereits früh die Aufmertksamkeit von Ökologen auf sich gezogen und wurde als `Paradox of the Plankton` formuliert. Die Zuordnung von Arten und Artverteilungen zu ökophysiologischen Charakteristika ist nach wie vor ein ungelöstes Problem der Planktonökologie. Dies gilt insbesondere für Goldalgen, da sie (ausgenommen ein paar Modellarten) zu den am wenigsten bekannten Süßwasserplanktonarten gehören. Obwohl sowohl pigmentierte als auch farblose Goldalgen zu den dominaten Organismen in vielen verschiedenen Habitaten gehören, sind sie in ökologischen Studien vergleichsweise wenig beachtet worden. So ist trotz einiger Umweltstudien die eine gewisse Verknüpfung von Verteilungsmustern und Umweltfaktoren zulassen, meist basierend auf den Cysten und Silikatschuppen verschiedener Goldalgenarten, ist die Ökologie verschiedener Goldalgenarten nur unzureichend bekannt. Die ökophysiologische Basis für Koexistenz von Arten beziehungsweise für Nischendifferenzierung daher weitgehend auf grobe Annahmen beschränkt. In diesem Projekt soll diese Wissenslücke für Goldalgen in einem alpinen Gradienten geschlossen werden. Diese wird einerseits durch eine ökophysiologische Charakterisierung der dominierenden Goldalgenarten und andererseits durch ein die Untersuchung von 20 Seen innerhalb des alpinen Gradienten geleistet. Eine wesentliche Stärke dieses Projektes ist seine inhaltliche Breite, also die Verbindung zwischen Kultivierungsunabhängigen Freilanduntersuchungen und einer detaillierten kultivierungsabhängigen Analyse der Ökologie der dominanten Arten. Diese (üblicherweise getrennt behandelten Aspekte) werden im Zusammenspiel mit Untersuchungen zu Goldalgencysten (Projekte FWF P 18315; CLIM-LAND) und zur innerartlichen Variabilität (Projekt FWF P 18676) weitgehende Einsichten in die ökophysiologische Basis für Nischenseparation und Koexistenz erlauben, also in fundamentale Fragen der Planktonökologie. Die umfangreiche Stammsammlung am Institut für Limnologie in Mondsee und insbesondere die im laufenden Jahr isolierten Goldlagen aus Seen innerhalb des angesprochenen alpinen Gradienten, also aus einem regional begrenztem Gebiet, erlaubt die spezifische Adaption der verschiedenen Arten zu testen. Der Fokus der Untersuchungen wird auf der Temperaturanpassung (als der wohl offensichtlichste Parameter innerhalb eines alpinen Gradienten), der pH-Anpassung (als einer der wesentlichen Parameter in der Ökologie von Goldalgen) sowie für ausgewählte Arten auf der Ernährungsstrategie (da Goldalgen unterschiedliche Strategien von rein phototroph zu rein heterotroph abdecken) liegen.

Die hohe Diversität von Planktongemeinschaften hat bereits früh die Aufmertksamkeit von Ökologen auf sich gezogen und wurde als `Paradox of the Plankton` formuliert. Die Interpretation der Variation morphologischer und molekularer Merkmale als mögliche Abgrenzung zwischen Arten und das Ausmaß der ökophysiologischen Variabilität innerhalb von Arten ist ein Kernproblem in der Beurteilung von Biodiversität. Insbesondere die Erfassung der Diversität von Flagellaten ist durch unzureichende Methoden der Artidentifikation limitiert. Wir zeigen die Eignung von Dauerstadien (Stomatocysten) für die Differenzierung kryptischer Protistentaxa. Darüberhinaus zeigen wir den historischen und methodischen Einfluß auf unser Verständnis von Arten und Diversität, insbesondere im Hinblick auf kleine Organismen, i.e. Protisten. Die biogegraphische Verteilung von Arten, insbesondere von Protisten, ist eng verknüpft mit dem grundlegenden Verständnis des Artkonzeptes. Wir zeigen, daß gegensätzliche Trends der Saisonalität zwischen seltenen und häufigen Arten die - bislang - widersprüchlichen Interpretationen des `alles-ist überall (everything is everywhere)` Disputes auflöst.