Cluster für Biodiversität, Ökologie und Evolution  


Mission

Die Ausrichtung des fakultären Clusters für Biodiversität, Ökologie und Evolution 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.

Forschungsumgebung und Vernetzung

Das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und das Cluster Biodiversität, Ökologie und Evolution bilden einen integralen Bestandteil des Forschungsprofilbereichs „Nachhaltige Systeme und Biodiversität“ der Universität Leipzig und sind in dessen Leitungsgremium vertreten. Die Fakultät trägt mit diesem Cluster inhaltlich den Leipziger Anteil am iDiv. Am Cluster beteiligen sich 14 Arbeitskreise des Instituts für Biologie, des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung, 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. Zusätzlich bestehen enge Kooperationen mit dem Institut für Geographie der Fakultät für Physik und Geowissenschaften und dem Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie Halle (Saale). Neben dem Botanischen Garten der Universität Leipzig betreibt das Cluster zusammen mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung auch die Ecotron-Anlage in Bad Lauchstädt.

Fokusthemen

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

Unsere wachsende Weltbevölkerung wird vermehrt in Interessenskonflikte geraten. Diese ergeben sich zum Beispiel aus steigendem Ressourcenbedarf einerseits und dem Anliegen nach Erhaltung von Biodiversität andererseits. Dieses Fokusthema untersucht also anhand demographischer Beobachtungen den Einfluss des Klimawandels auf Reproduktion, Verbreitungsmuster und Verhaltensdiversität verschiedener Arten. Es entwickelt Konzepte für Langzeituntersuchungen, die den Einfluss von Renaturierungsmaßnahmen sowohl auf die Biodiversität als auch ökosystemare Dienstleistungen erfassen. Ein weiteres Ziel ist es, effiziente Monitoringsysteme zu entwickeln, damit Schutzmaßnahmen oder Frühwarnsysteme zur Erkennung von Änderungen in Artenvielfalt, Arteninteraktionen und Abundanz bis hin zur Detektion sogenannter Kipppunkte („tipping points“, „regime shifts“) entsprechend evaluiert werden können. Das Cluster beschäftigt sich auch mit adäquaten Vermittlungsstrategien und Verstehensprozessen. Der Schwerpunkt liegt hier auf qualitativer Lehr-Lernforschung als Voraussetzung für den effektiven Schutz von Ökosystemen.

 
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. Funktionelle Biodiversitätsforschung untersucht Merkmale und Merkmalsspektren einer Biozönose und deren Auswirkung auf Ökosystemfunktionen entlang natürlicher oder experimenteller Diversitätsgradienten. Durch gesteuerte Interaktion von definierten Lebensgemeinschaften werden klimafreundliche und hocheffiziente, neuartige biotechnologische Systeme und robuste Verfahren entwickelt.

Forschungsperspektiven

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: 19.11.2020 

Cluster Biodiversity, Ecology and Evolution

Fakultäres Cluster Biodiversität, Ökologie und Evolution

Kontakt

Professor
Christian Wirth

Telefon: +49 341 97-38591
Telefax: +49 341 97-38549

E-Mail schreiben >

Professorin
Alexandra Weigelt

Telefon: +49 341 97-38594
Telefax: +49 341 97-38549

E-Mail schreiben >