Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Süßwasserinsekten: (V)erkanntes Potential für die Biodiversitätsforschung

05.02.2014
Wie sich Vielfalt im Tier- und Pflanzenreich entwickelt, ist bislang nur unzureichend verstanden. In den Binnengewässern unseres Planeten leben überproportional viele Tierarten, sechs von zehn dieser Tiere sind Insekten.

Deshalb haben Wissenschaftler des LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) nun gemeinsam mit Kollegen des Naturalis Biodiversity Center in Leiden und des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in Berlin das Potenzial von Süßwasserinsekten für die Erforschung der Biodiversität untersucht.


Ein typischer Karstbach mit Seitenquelle des westlichen Balkans. Hier leben die mikroendemische Köcherfliegen der Gattung Drusus.

Photo: Ana Previsic

Die Ergebnisse wurden jetzt in der diesjährigen Ausgabe des renommierten Fachjournals Annual Review for Entomology veröffentlicht.

Binnengewässer bedecken gerade einmal ein Prozent des Planeten, und doch leben in diesen Ökosystemen zehn Prozent aller Tierarten dieser Erde. Nach heutigem Kenntnisstand sind sechs von zehn dieser Tiere Insekten. Ein international zusammengesetztes Team mit Wissenschaftlern des LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F), des Biodiversity Center in Leiden und des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in Berlin untersuchte nun in einer Übersichtsstudie, inwieweit diese erstaunliche Vielfalt der Süßwasserinsekten dazu beitragen kann, die Entstehung von Artenvielfalt zu verstehen.

„Die Antwort auf die Frage, woher die Diskrepanz im Verhältnis von Lebensraum und Artenvielfalt bei den Süßwasserinsekten kommt, könnte das Verständnis der Entstehung von Biodiversität wesentlich voranbringen“, erläutert Dr. Steffen Pauls, Nachwuchsgruppenleiter am BiK-F und einer der Autoren der Studie. Dr. Klaas-Douwe Dijkstra vom Naturalis Biodiversity Center fasst diese Entstehung zusammen: „Es gibt zwölf Insekten-Ordnungen, die auf insgesamt 50 Süßwasser-Invasionen von Landinsekten zurückzuführen sind.“

Die Lebensweisen einiger Arten sind bereits sehr gut erforscht, da sie als Bioindikatoren für den ökologischen Zustand eines Gewässers das Interesse der Forschung geweckt haben. Trotzdem sind sogar diese Arten in der Insektenforschung selbst völlig unterrepräsentiert, weil die Arbeiten überwiegend im Rahmen der Gewässerkunde stattfinden. „Und auch innerhalb der Insektenkunde weiß man zu wenig von den Projekten der Kollegen. Unser Review soll deswegen nicht zuletzt dazu beitragen, mehr Interdisziplinarität zu schaffen“, betont Dijkstra.

Wer ein stabiles Zuhause hat, den zieht es seltener nach draußen

Ökologische Vielfalt entwickelt sich im Rahmen eines komplizierten Geflechts unterschiedlichster Umwelteinflüsse. Ein wichtiger Faktor dabei ist die Stabilität der Ökosysteme. In ihrem Paper modellieren die Wissenschaftler die Zusammenhänge zwischen der Habitat-Stabilität und der Artenbildung und -ausbreitung bei Süßwasserinsekten – Prozesse, die sich bei diesen Organismen auf besondere Weise gegenseitig beeinflussen, da sie nicht nur zwischen den Lebensräumen Wasser und Luft, sondern auch zwischen flugfähiger und flugunfähiger Phase wechseln können.

Michael T. Monaghan vom IGB umreißt einen wichtigen Zusammenhang wie folgt:„Unser Modell zeigt, dass die Stabilität des jeweiligen Ökosystems und die Ausbreitungsfähigkeit der darin lebenden Insekten auf nichtlineare Weise voneinander abhängen.“ In stehenden Gewässern etwa findet man häufiger Insektenarten, die bei veränderten Umweltbedingungen das Habitat wechseln, um ihre Art zu erhalten (geographische Diversifikation). Organismen in fließenden Gewässern passen sich dagegen öfter an neue Lebensbedingungen an und entwickeln auf diese Weise neue Eigenschaften. Daraus können wiederum sich neue Arten bilden (ökologische Aufspaltung).

Potenziale einzelner Gattungen in der Übersicht

Die Autoren haben in ihrer Studie das jeweilige Potenzial der unterschiedlichen Gattungen von Süßwasserinsekten für die Biodiversitätsforschung tabellarisch zusammengestellt.

Artenbildung im Spannungsfeld geographischer und ökologischer Diversifikation lässt sich demnach sehr gut anhand von Köcherfliegen der Gattung Drusus untersuchen. „In Bächen und Quellen des westlichen Balkangebietes leben unterschiedlichste Drusus-Arten, und in jedem Tal hat sich eine andere mikroendemische Art entwickelt – bis hinunter nach Griechenland“, berichtet Pauls. „Die Ursache ist wahrscheinlich eine geographische Diversifikation, weil die Gewässer dort durch eine sehr starke Karstbildung immer weiter voneinander isoliert werden“, vermutet der Entomologe.

Die unterschiedlichen Temperaturpräferenzen der einzelnen Arten, zeigt jedoch, dass auch ökologische Diversifikation eine wichtige Rolle spielt.
Temperaturanpassungen können auch in anderen Gruppen dazu beitragen, die Entstehung von Biodiversität zu verstehen. Zuckmücken (Chironomidae) sind hierfür ein gutes Beispiel. Diese extrem anpassungsfähigen Mücken mit den fedrigen Fühlern umfassen tropische wie antarktische Arten und können in Höhen von knapp 6.000 m über bis zu 1.000 m unter dem Meeresspiegel sogar im Meerwasser gedeihen. Sie halten Temperaturen von -20° bis +40° Celsius aus, und ihre Lebenszyklen können sich von sieben Tagen bis zu sieben Jahren erstrecken.

Die Übersichtsstudie führt die Biodiversitätsforschung auf neues Terrain. Die Verbindung molekulargenetisch ermittelter Verwandtschaftsbeziehungen mit ökologischen Daten eröffnet den Wissenschaftlern neue Wege, die ökologische Diversifikation von Süßwasserinsekten zu untersuchen, und diese als hervorragende Modellorganismen heranzuziehen. „Wenn wir wissen, wie die enorme Biodiversität bei Süßwasserinsekten entsteht, können wir auch auf andere Tier- und Pflanzenarten rückschließen“, erläutert Pauls, „und mit diesem Wissen könnten wir den in vielen Bereichen dringend notwendigen Artenschutz verbessern.“

Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte:
Dr. Steffen Pauls
LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F)
Tel. +49 (0)69 7542 1884
steffen.pauls@senckenberg.de
oder
Dr. Julia Krohmer
LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F),
Transferstelle
Tel. +49 (0)69 7542 1837
julia.krohmer@senckenberg.de
Publikation:
Dijkstra, KDB, Monaghan, MT & SU Pauls (2014): Freshwater Biodiversity and Aquatic Insect Diversification. – In: Annual Review of Entomology, Vol. 59, DOI: 10.1146/annurev-ento-011613-161958
Download Pressebilder unter
www.bik-f.de/root/index.php?page_id=32&ID=684&year=0

Sabine Wendler | Senckenberg
Weitere Informationen:
http://www.senckenberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der erste Blick auf ein einzelnes Protein
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart

nachricht Unterschiedliche Rekombinationsraten halten besonders egoistische Gene im Zaum
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Auf die richtige Behandlung kommt es an

19.01.2017 | Seminare Workshops

Grundlagen der Akustik, Virtuelle Akustik, Lärmminderung, Fahrzeugakustik, Psychoakustik, Produkt Sound Design und Messtechnik

19.01.2017 | Seminare Workshops

Der erste Blick auf ein einzelnes Protein

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie