Forschungsbereich C-BEE  


Cluster für Biodiversität, Ökologie und Evolution

Cluster of Biodiversity, Ecology and Evolution (C-BEE)


Mission

Die Ausrichtung des fakultären Clusters C-BEE ist eng mit dem Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung iDiv verknüpft. Es befasst sich mit der biologischen Diversität, ihrer Entstehung, Dynamik, Verbreitung und Bedeutung für Ökosysteme. Dies umfasst die qualitative und quantitative Analyse rezenter und historischer Situationen unter evolutionsbiologischen Gesichtspunkten. Diversität wird auf verschiedenen Ebenen untersucht, von der Zellebene über Arten, Populationen, Interaktionen bis hin zur Systematik der Großgruppen. Hinzu kommt die funktionelle Analyse von Arten und deren Rolle in Nahrungsnetzen und Auswirkung auf komplexe Ökosysteme.

 
Stand innerhalb der Universität Leipzig

iDiv und C-BEE bilden einen integralen Bestandteil des Forschungsprofilbereichs „Nachhaltige Systeme und Biodiversität“ der Universität Leipzig und sind in dessen Leitungsgremium vertreten. Neben der Leitung des iDiv trägt die Fakultät mit dem C-BEE inhaltlich den Leipziger Anteil am iDiv. Im C-BEE sind 14 Arbeitskreise des Instituts für Biologie, des Helmholtz-Zentrums UFZ, des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena sowie dem Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz (Leibniz-Einrichtung) beteiligt. Weiterhin bestehen enge Kooperationen mit dem Institut für Geographie der Fakultät für Physik und Geowissenschaften und dem Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie Halle (Saale). Als wichtige Einrichtung wird der Botanische Garten der Universität Leipzig und zusammen mit dem UFZ die Ecotron-Anlage in Bad Lauchstädt betrieben.

 
Fokusthemen

Zusammen mit dem iDiv wird innerhalb des fakultären Clusters C-BEE an 4 Fokusthemen gearbeitet:

Evolution und Populationsgenetik

Rezente Verbreitungsmuster von Organismen sind das Ergebnis evolutiver und demographischer Prozesse über längere Zeiträume. Die Entstehung oder Stabilität von Arten und ihrer Verbreitungsgebiete werden mithilfe phylogenetischer und phylogeographischer Methoden rekonstruiert und mit Umweltbedingungen in Beziehung gebracht. Weitere Fragestellungen sind die molekulare Evolution und Diversifikation sowie die Funktion und praktische Anwendung von unbekannten Giften und Toxinen. Darüber hinaus fokussieren Forschungsprojekte auf die Hybridisierung und Populationsgenetik im Kontext der Fragmentierung und Veränderung von Lebensräumen sowie auf Artbildungsprozesse.

 
Analyse von Diversitätsmustern und ökologischen Interaktionen

Die biologische Diversität der Erde in all ihren Facetten (taxonomisch, genetisch, phylogenetisch, funktionell, strukturell) ist nur unvollständig charakterisiert. Ihre Verbreitungsmuster und Skalenabhängigkeiten sind unzureichend verstanden. Eine Fragestellung ist hierbei die phylogeographische Analyse von Artverbreitungen und Diversifikationsprozessen. Durch eine Kombination von Methoden der Phylogenetik und Biogeographie wird ergründet, warum taxonomische, phylogenetische und funktionelle Diversität global sehr ungleich verteilt ist und wie die Verteilung durch anthropogene Umweltveränderungen beeinflusst wird. Diversitätsanalysen werden weiterhin in wenig erforschten Ökosystemen wie z. B. im Boden und im Kronendach durchgeführt („hidden diversity“). Ein Schwerpunkt der Physiodiversität ist das molekulare und mechanistische Verständnis, wie durch physiologische Leistungen von Organismen (wie z.B. Photosynthese) die Biodiversität gesteuert wird.

 
Verhaltensökologie und Naturschutz

Die wachsende Weltbevölkerung wird vermehrt in Interessenskonflikte geraten, die sich z.B. aus dem steigenden Ressourcenbedarf und dem Anliegen der Erhaltung von Biodiversität ergeben. Innerhalb dieses Fokusthemas wird anhand von demographischen und Beobachtungsdaten der Einfluss des Klimawandels auf die Reproduktion, Verbreitungsmuster und Verhaltensdiversität verschiedener Arten untersucht. Es werden Konzepte für Langzeituntersuchungen entwickelt, die den Einfluss von Renaturierungsmaßnahmen sowohl auf die Biodiversität als auch ökosystemare Dienstleistungen erfassen. Bedeutsam ist die Entwicklung effizienter Monitoringansätze zur Evaluierung eingeleiteter Schutzmaßnahmen und dem Aufbau von Frühwarnsystemen zur Erkennung von Änderungen in Artenvielfalt, Arteninteraktionen und Abundanz bis hin zur Detektion sogenannter Kipppunkte („tipping points“, „regime shifts“). Weiterhin werden adäquate Vermittlungsstrategien und Verstehensprozesse mit dem Schwerpunkt auf qualitativer Lehr-Lernforschung untersucht, die Voraussetzung für den effektiven Schutz von Ökosystemen sind.

 
Ökosystemfunktion und Umweltbiotechnologie

Biodiversität umfasst die Vielfalt der Arten, Gene, Interaktionen und Gemeinschaften und hat damit bedeutenden Einfluss auf die Funktionsweise von Ökosystemen. Dieses Fokusthema untersucht, wie biologische Diversität durch den globalen Wandel (Klimawandel, Landnutzungsänderungen, Verbreitung invasiver Arten) einerseits massiv beeinflusst wird, andererseits wie biologische Vielfalt den Ökosystemen eine gewisse Resistenz gegenüber den Einwirkungen des globalen Wandels verschafft. Die Funktionelle Biodiversitätsforschung untersucht die Auswirkungen von Merkmalen und Merkmalsspektren einer Biozönose auf Ökosystemfunktionen entlang von natürlichen oder experimentellen Diversitätsgradienten. Durch gesteuerte Interaktion von definierten Lebensgemeinschaften werden klimafreundliche und hocheffiziente neuartige biotechnologische Systeme und robuste Verfahren entwickelt.

 
Perspektiven der Forschung

Wissenschaftler des C-BEE leiten aktuell große Forschungsverbünde (z.B. DFG FZT 118, DFG FOR 1451) und sind mit Forschungsarbeiten an zahlreichen weiteren Forschungsverbünden beteiligt (z.B. DFG Research Cluster PAK 807, BMBF 16GW0120K, DFG SPP1374, DFG FOR 1261, BMBF VIP 03V0001, DFG SPP 1158/11, DFG FOR 891, DFG FOR 918, SFB 1076). Es sind zukünftige Verbundprojekte (SFB Transregio, Forschergruppen, EU-Projekte) geplant, die rezent entwickelte Infrastrukturen nutzen und ausbauen sollen. So wurden z. B. in den vergangenen Jahren im Rahmen des iDiv institutionsübergreifende Strukturen geschaffen (z.B. großangelegte, experimentelle Plattformen wie das Ecotron), die zukünftige Forschungsinitiativen bündeln und damit eine Synergie der unterschiedlichen Expertisen fördern werden.

 

 


letzte Änderung: 01.11.2018 

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