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Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie


Das Institut besteht zur Zeit aus den Abteilungen Ökophysiologie (Direktor: Prof. Dr. W. Lampert) und Evolutionsökologie (Direktor: Prof. Dr. M. Milinski) sowie zwei selbständigen Arbeitsgruppen, der AG Tropenökologie (Leiter: W. Junk) und der Limnologischen Flussstation (Leiter: Prof. P. Zwick). Das Hauptinstitut mit den Abteilungen Ökophysiologie, Evolutionsökologie und der Arbeitsgruppe Tropenökologie liegt inmitten der holsteinischen Seenlandschaft in Plön. Die AG Tropenökologie betreibt darüber hinaus eine Außenstelle in Manaus (Brasilien) am Amazonas. Die Limnologische Flussstation befindet sich in Schlitz (Hessen) in der Nähe von Fulda.

Alle drei Arbeitsbereiche beschäftigen sich mit der Ökologie von Binnengewässern, aber mit unterschiedlichen Habitaten und Ansätzen. Die Abteilung Ökophysiologie untersucht Prozesse in Seen, die AG Tropenökologie beschäftigt sich mit Überschwemmungsgebieten großer tropischer Flüsse und die Limnologische Flussstation konzentriert sich auf kleine Fließgewässer des Mittelgebirges.

Die Abteilung Ökophysiologie untersucht die Prozesse, die zur Entstehung von Lebensgemeinschaften in Seen führen, und ihre physiologischen und genetischen Hintergründe. Lebensgemeinschaften bestehen aus einem Netz von Interaktionen der Organismen, an die diese sich im Laufe der Evolution angepasst haben. Die wichtigsten Interaktionen sind Konkurrenz um gemeinsame Ressourcen, Räuber-Beute-Beziehungen und direkte chemische Interaktionen (Allelopathie). Auf allen Ebenen der "trophischen Kaskade", von den Fleischfressern über die Pflanzenfresser zu den grünen Pflanzen (Algen) können nur die Organismen überleben, die unter den gegebenen Bedingungen die effizienteste Nahrungsaufnahme und den besten Schutz gegen Räuber aufweisen. Unter variablen Umweltbedingungen erzeugt die natürliche Auslese variable Merkmale der Organismen (phänotypische Plastizität). Verteidigungsstrukturen werden zum Beispiel nur ausgebildet, wenn Räuber anwesend sind. Chemische Signale spielen eine große Rolle als Auslöser phänotypischer Variabilität in Morphologie, Lebenszyklus und Verhalten. Populationsgenetische Methoden sind erforderlich, um das Verhältnis von genotypischer und phänotypischer Variabilität zu bestimmen. Mit der Entwicklung molekular-biologischer Methoden ist es möglich geworden, mikrobielle Nahrungsnetze aus Bakterien und Protozoen in diese Untersuchungen einzubeziehen.

Die Abteilung Evolutionsökologie beschäftigt sich insbesondere mit sexueller Selektion und Koevolution in Wirt-Parasit Systemen. Eine Hypothese zum biologischen Vorteil der gegenüber der Parthenogenese äußerst unökonomischen sexuellen Fortpflanzung ist die schnelle Neukombinationsmöglichkeit genetisch bedingter Resistenzen gegen wechselnde Krankheitserreger. Die Forschung an einem Modellsystem aus Stichlingen, Copepoden und mehreren Parasiten soll die Fitnesskonsequenzen der Partnerwahl für Immunokompetenz (Wirte) bzw. Virulenz (Parasiten) aufdecken. Ein weiteres Thema ist die Evolutionsökologie von Konkurrenz und Kooperation.

Die Überschwemmungsgebiete tropischer Ströme in Amazonien und im Pantanal sind das Untersuchungsgebiet der Arbeitsgruppe Tropenökologie. Der regelmäßige Flutpuls im Jahreslauf bestimmt die physikalisch-chemischen Bedingungen in Böden und Sedimenten. Die Organismen, sowohl Bäume als auch Insekten und andere Arthropoden, sind an den Wechsel von aquatischen und terrestrischen Phasen angepasst. Die Arbeitsgruppe untersucht die Konsequenzen des Flutpulses für die Anpassungen der Organismen und den Stoffhaushalt der Überschwemmungsgebiete mit einem ökosystemaren Ansatz.

Die Limnologische Flussstation Schlitz untersucht in einer exemplarischen Studie die Struktur und Funktion eines kleinen Fließgewässers. Herkunft und Umsatz des organischen Materials im Gewässer stehen im Zentrum des Interesses. Bakterien sind wichtig bei der Fixierung von gelösten organischen Substanzen aus dem Grundwasser und beim Abbau von Material, das aus der Umgebung eingetragen wird. Insekten spielen eine wichtige Rolle bei der Zerkleinerung von partikulärem Material und als Weidegänger von Aufwuchsalgen. Die Station verfügt über einzigartige Langzeitdatensätze für den jahreszeitlichen Zyklus von Insekten, mit denen die Steuerungsfaktoren untersucht werden und Aussagen zur Biodiversität gemacht werden können.


 

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
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