Fitness von aquatischen Herbivoren unter Veränderung der Varianz von Temperatur und Ernährung (HerbiVar)

• Antragsteller: Apostolos-Manuel Koussoroplis, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 302125958

Aktuelle Studien prognostizieren immense Änderungen der Häufigkeit, Intensität und Dauer von Klimaextremen, die sich in höheren statistischen Momenten (z.B. Varianz und Schiefe) der räumlichen und zeitlichen Häufigkeitsverteilung von Extremtemperaturen manifestieren. Aufgrund von Nichtlinearitäten bei thermischen Reaktionsnormen können Änderungen in der thermischen Varianz größere Auswirkungen auf ektotherme Organismen haben als veränderte Temperaturmittelwerte. Dabei muss zusätzlich berücksichtigt werden, dass auch Veränderungen der Mittelwerte und der raum/zeitlichen Varianz von Nahrungsressourcen (d.h. Energie, biochemische und mineralische Zusammensetzung) auftreten, die mit Temperatureffekten interagieren. Hierbei beeinflusst die Temperatur (1) die Akquisition und Nutzung von Energie sowie (2) die strukturellen Anforderungen von ektothermen Organismen für bestimmte Nährstoffe. Um Aussagen über die Fitness von Populationen und deren und zukünftige Entwicklungen treffen zu können, müssen daher die Auswirkungen von Veränderungen der Temperatur und der Ernährung gleichzeitig betrachtet werden. Bisherige Forschung allerdings fokussiert fast ausschließlich auf Effekte bei der Veränderung von Mittelwerten. Das beantragte Projekt soll über die Betrachtung von Mittelwerten hinaus höhere statistische Momente betrachten wie die Fitness von Ektothermen durch die dynamische Interaktion von Nahrung und Temperatur beeinflusst wird. Für den Modellorganismus Daphnia magna sollen theoretische Modelle für die Auswirkungen von Varianz und Kovarianz zwischen (1) Temperatur und (2) Nahrungsmenge und -qualität (essentielle Fettsäuren, Cholesterol und Phosphor) auf Fitnesskomponenten (Sterblichkeit, Entwicklung, Fortpflanzung) erstellt werden. Diese Modelle ermöglichen es Theorie-getriebene Hypothesen zu formulieren und experimentell zu testen. Im Rahmen von raum/zeitlicher Heterogenität bildet die Studie eine essentielle Brücke zwischen Ernährungsphysiologie und thermischer Ökophysiologie und liefert dadurch wichtige Erkenntnisse über die Herausforderungen von ektothermen Organismen im Laufe von Veränderungen der Temperatur und der Ressourcenverfügbarkeit.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen