Wir erforschen taxonomische und funktionelle Diversität von Artengemeinschaften, ihre räumlichen Strukturen und Evolution.

Aufnahme aus dem Regenwald von Papua-Neuguinea
Regenwald von Papua-Neuguinea, Bild: Robin-Tobias Jauss

Unsere Forschungsaktivitäten

Kontakt:
Robin-Tobias Jauss

Gefördert durch:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) / DFG (SCHL 229/20-1 und SCHL 229/21-1)

Einzellige Eukaryoten (Protisten) besetzen im Boden Schlüsselpositionen in Nahrungsnetzen aufgrund ihrer hohen Abundanz, ihres hohen Turnovers und ihrer funktionellen Bedeutung als mikrobielle Grazer. Struktur und Funktion natürlicher Protistengemeinschaften sind jedoch unzureichend erforscht. In besonderem Maß trifft dies auf den Kronenraum der Wälder zu, die flächenmäßig einen der größten und komplexestem Lebensräume auf der Erde darstellen.

Wir wenden kulturunabhängige Hochdurchsatz-Sequenziermethoden mit gruppenspezifischen Primern für Amplicon-Sequenzierungen („multiple-barcoding“) um die taxonomische und funktionelle Diversität von verschiedener Protistenphyla zu charakterisieren. Bislang wurden zwei Phyla (Cercozoa und Oomycota) in Wäldern vom Boden bis zur Kronenregion (Borke, Blätter, Totholz, Astgabeln, Astlöchern, Epiphyten) bearbeitet. Diese Untersuchungen wurden im einen temperaten Wald (Leipziger Auwald) und einen tropischen Regenwald (New Guinea Binatang Research Center Madang, Kooperationspartner Prof. Voijtech Novotny) durchgeführt. Im Ergebnis konnte in beiden Studien eine hohe, bislang für den Kronenraum nicht bekannte taxonomische und funktionelle Biodiversität dieser Protistentaxa detektiert werden, insbesondere für die parasitischen Wasserpilze (Oomycota) im tropischen Kronenraum (Jauss, Walden et al. 2020, Jauss et al. 2021b, Jauss et al. 2021c).

Mit einem metatranscriptomischen Ansatz wollen wir weiterhin Artengemeinschaften erfassen und Taxon-Area-Verhältnisse (TAV) zwischen verschiedenen taxonomischen Gruppen vergleichen. Wir wollen hierbei die Mechanismen quantifizieren, die zu der hohen Protistendiversität führen, i.e. stochastische, wie passive Windverbreitung und deterministische, Nischen-basierte Prozesse. Diese Untersuchungen werden sich auf den Leipziger Auwald konzentrieren.

Diese Untersuchungen werden in einem Kooperationsprojekt mit Herrn Prof. Michael Bonkowski, Universität Köln durchgeführt. Sie werden von der DFG im Rahmen des Schwerpunktprogramms „Tax-Onomics: Neue Herangehensweisen zur Entdeckung und Benennung von Arten und Biodiversität“ (SPP 1991) von 2017 bis 2023 gefördert (Schlegel: SCHL 229/20-1, SCHL 229/21-1, Bonkowski: BO 1907/19-1, BO 1907/23-1).

http://www.taxon-omics.de/

Leipziger Auwaldkran und Baum mit Moose, Flechten, Borke und Blätter
Leipziger Auwaldkran und Mikrohabitate, Bild: Robin-Tobias Jauss

Kontakt: Nora Haack
Gefördert durch: iDiv-flexible-pool (3400581, 3400827 von 2017-2021)

Faunistische Forschungsprojekte zur Biodiversität von Arthropoden im Leipziger Auwald wurden nach Instandsetzung des Krans 2013/14 unter Federführung von Herrn Dr. Detlef Bernhard wieder aufgenommen und intensiv weitergeführt. Wir konnten hierbei an frühere Untersuchungen aus den Jahren 2002/3 anknüpfen (bevor der Kran stillgelegt wurde) und somit erste (vorsichtige) Vergleiche zu Veränderungen in der Arthropodenfauna vornehmen.

Neben einer breiten Erfassung der wichtigsten taxonomischen Gruppen konzentrieren wir uns insbesondere auf die xylobionten (holzbewohnenden) Käfer, da sie aufgrund ihrer feinen Nischendifferenzierung hervorragende Anzeiger für auch klimatisch bedingte Lebensraumveränderungen sind.

Diese Untersuchungen werden im Rahmen des iDiv-flexible-pool Projektes 3400581, 3400827 von 2017-2021 gefördert (Schlegel, Bernhard, Wirth et al.): „Rare for a Reason? – Scale dependence of determinants of rarity and diversity of xylobiont beetles” (Haack et al. 2021).

www.idiv.de/de/forschung/plattformen_und_netzwerke/auwald_kran.html

Auwaldkran Leipzig und Gondel in den Bäumen beim Leeren der Kreuzfensterfalle
Auwaldkran und Kreuzfensterfalle, Bild: Nora Haack

Kontakt: Prof. Dr. Martin Schlegel
Gefördert durch: iDiv-flexible-pool (50170649_#11 von 2014-2018)

Mit Hilfe molekularer Marker untersuchen wir Tierpopulationen an verschiedenen Standorten ihres Verbreitungsgebietes (zentral, peripher) hinsichtlich ihrer genetischen Variabilität, Ausbreitungsgeschichte und heutigen Zusammensetzung, einschließlich der Auswirkungen der Fragmentierung von Lebensräumen (Andres et al. 2014, Henle e t al. 2016, Menger et al. 2017, Nemitz-Kliemchen et al. 2020).

Anhand von Genom- und Transcriptom-Vergleichen nahe verwandter Smaragdeidechsen detektieren wir Bereiche, in denen beschleunigte und divergierende Evolution zur Artenbildung beiträgt (Kolora et al. 2018, Kolora et al. 2021).

Mit Hilfe vergleichender Untersuchungen zur Evolution der mitochondrialen Genome konnten wir erstmals die (mitochondriale) Phylogenie innerhalb des Lacerta viridis-Artenkomplexes und ihrer vier divergierenden Evolutionslinien auflösen (Jauss, Nowack et al. 2021).

Weitere kerngenomische Vergleiche anhand von „Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs)“ sollen Aufschluss über möglicherweise vorhandenen Genfluss und den Grad der Artenbildung innerhalb dieses Spezieskomplexes geben.

Diese Untersuchungen werden Kooperation mit Prof. Klaus Henle, UFZ, Department Naturschutzforschung, Prof. Katja Nowick, FU Berlin und Prof. Peter Stadler, Institut für Informatik, Universität Leipzig durchgefüht.

Lacerta viridis Männchen von Yagodowo, Bulgaria
Lacerta viridis Männchen von Yagodowo, Bulgaria, Bild: Klaus Henle

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