Öko-evolutionäre Dynamiken - Genfluss und globaler Wandel

Der globale Wandel mit Stressoren wie Umweltverschmutzung und Lebensraumverlust schreitet schnell voran und bedroht die Existenz von Lebewesen, biologischen Gemeinschaften, Ökosystemen und die der Menschheit. Es ist ungewiss, ob und wie Arten und Ökosysteme diese raschen Veränderungen aushalten können. Wir müssen dringend verstehen wie genau Lebewesen, Gemeinschaften und Ökosysteme auf den globalen Wandel reagieren, um etwa genaue Risikoanalysen durchzuführen und effektive Gegen- und Schutzmaßnahmen treffen zu können. Wir haben gelernt, dass ökologische und evolutionäre Veränderungen sehr rasch vor sich gehen und, wenn sie gleichzeitig ablaufen, auch miteinander interagieren können eine Wechselwirkung, die wir öko-evolutionäre Dynamiken nennen. Es ist von großer Bedeutung diese öko-evolutionären Dynamiken zu berücksichtigen, um die Wechselwirkungen verschiedener Stressoren über die Zeit und die Effekte neuer Stressoren zu verstehen. Wichtig ist es auch die Merkmale und Eigenschaften von Organismen, die in diese Wechselwirkungen involviert sind zu identifizieren, um zu verstehen wie öko - evolutionäre Interaktionen tatsächlich funktionieren. Als Modellsystem dienen Wasserflöhe, Kleinkrebse aus dem Daphnia longispina Artenkomplex, das Ökosystem der Voralpenseen und die Artengemeinschaften darin. Wasserflöhe ernähren sich von Mikroben (Algen, Bakterien, andere Einzeller), die sie aus dem Seewasser filtrieren, sind selbst Nahrung für wirbellose Räuber und Fische, und daher ein zentraler Organismus im Nahrungsnetz sogenannte Schlüsselarten. Die Eutrophierung, eine ökologische Veränderung in Seen durch menschgemachte Gewässerüberdüngung, hat zu Invasionen von Arten und Vermischung im Daphnia longispina Artkomplex geführt - verschiedene Arten im Komplex kamen in Kontakt und kreuzten sich. Meine Arbeitshypothese ist, dass evolutionäre Veränderungen in Folge ökologischer Veränderung wichtige Merkmale der Daphnien, wie Körpergröße und Nahrungsfilter, verändert und damit d ie Art wie sie mit ihrer biotischen und abiotischen Umwelt interagieren beeinflusst haben. Kurzgefasst, ein früherer Stressor, die Eutrophierung, hat die öko-evolutionären Wechselwirkungen zwischen Wasserflöhen, der Artgemeinschaft und dem Ökosystem verändert. In diesem Projekt werde ich diese Wechselwirkungen charakterisieren und dann erforschen, ob und wie sie die Reaktion von Wasserflöhen, Artgemeinschaften und Ökosystemen auf einen neu aufkommenden Stressor beeinflussen Hitzewellen in Seen. Hitzewell en sind ein Phänomen des Klimawandels und seit Kurzem wissen wir, dass sie ein starker Stressor für Seen mit direkten und indirekten Effekten auf Organismen und Gemeinschaften sind. Ich werde Experimente und Feldstudien durchführen, um zu ergründen wie ökologische Stressoren - Eutrophierung und Hitzewellen - über die Zeit durch ihre Auswirkungen auf öko-evolutionäre Dynamiken miteinander wechselwirken und wie diese Interaktionen schlussendlich die Folgen des globalen Wandels bestimmen.