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 Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise