4FatQs

Die Bedeutung von über die Nahrung aufgenommenen omega-3 Fettsäuren für die Entwicklung kognitiver Fähigkeiten in freilebenden Fischen, in Bezug auf die vier Fragen von Tinbergen. Die physiologische Notwendigkeit von Tieren ihren Bedarf lebensnotwendiger Biomoleküle wie Vitamine, Aminosäuren und Fettsäuren über die Nahrung aufzunehmen, ist allgemein bekannt. Langkettige, mehrfach ungesättigte omega-3 Fettsäuren, kurz n-3 LC-PUFA, gehören zu eben jener Gruppe der lebensnotwendigen Biomoleküle und sind für das Überleben und die Reproduktion vieler Wirbeltiere, vom Fisch bis zum Menschen, von immanenter Bedeutung. Jedoch ist derzeit noch größtenteils unbekannt wie und in welchem Ausmaß die n-3 LC-PUFA die biochemische Zusammensetzung des Hirns und somit die kognitiven Eigenschaften, sowie das Verhalten beeinflussen. Genau genommen kratzen wir erst an der Oberfläche, wenn es darum geht zu verstehen, wie deutliche Unterschiede in der Verfügbarkeit von essentiellen Nährstoffen in verschiedenen Nahrungsnetzten dazu führen, dass Tiere sich über eine Vielzahl von Strategien anpassen, vom Verhalten, über neurale und physiologische Adaption, bis hin zur Anpassung ihres Lebenszyklus, nur um die spezifischen Bedürfnisse ihrer Ernährung zu befriedigen. Vorausschauend kann man davon ausgehen, dass der anthropogene Druck durch Klimaveränderung, Eutrophierung und die Einschleppung invasiver Arten die Menge von frei verfügbaren essentiellen Fettsäuren in aquatischen Ökosystemen rapide verändern wird. Diese Veränderung wird in diesen Systemen, wahrscheinlich besonders an der Spitze der Nahrungskette, etwa für Süßwasser- Salmoniden, zu erheblichen Konsequenzen führen. Deshalb ist es eine Notwendigkeit zu verstehen wie wildlebende Fische mit dem veränderten Gehalt essentieller Fettsäuren in ihrer Nahrung umgehen. Das Ziel des 4FatQs Projektes wird sein, mit Hilfe der vier Fragen des Nobel Preis Trägers Nikolass Tinbergen, die Verfügbarkeit der n-3 LC PUFA in der Ernährung und deren Auswirkungen auf Entwicklung und Evolution des Gehirnes von europäischen Süßwasser- Salmoniden in einem experimentellen System zu verstehen. Im Genauen werden wir überprüfen wie die Nahrungsqualität die Dichte der Neuronen im Fischgehirn moduliert und ob etwaige Unterschiede mit der daraus folgenden Veränderung der kognitiven Fähigkeiten und des Verhaltens von Individuen in Einklang gebracht werden kann. Außerdem werden wir die Reaktion von Individuen verschiedener Populationen beobachten, wenn sich die Verfügbarkeit essentieller Nährstoffe verändert. Das wiederum sollte uns helfen zu verstehen, wie geringfügige evolutionäre Adaptionen die Sensibilität von Individuen für Nahrungsqualität beeinflusst. Im Projekt werden Feld- und Laborexperimente kombiniert und Aspekte aus den Bereichen Biochemie, Verhaltensökologie, Neurobiologie und Evolutionsbiologie integriert. Da dies die erste Studie sein wird, die auf der Ebene der einzelnen Individuen die Verfügbarkeit von essentiellen Nährstoffen in der Nahrung mit Gehirn Biochemie, Zellzusammensetzung, ökologische Nische und kognitive Eigenschaften in Verbindung bringen wird, werden die erhaltenen Ergebnisse das Verständnis in den Disziplinen der kognitiven und ökologischen Forschung substantiell verbessern. Das erhaltene Wissen durch die Antwort fundamentaler ökologischer und evolutionärer Fragen wird auch in der Praxis Anwendung finden, zum Beispiel beim Management von wilden Fischbeständen aber auch in der Pflege von Aquakulturen.