Wirt-Parasit-Interaktionen in hybridisierenden Daphnien; von Zusammenhängen zu Experimenten.

• Antragstellerin: Dr. Justyna Wolinska
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 312929216

Eutrophisierung ist ein weltweites Umweltproblem, welches durch Klimaerwärmung beschleunigt wird, die Stabilität von aquatischen Ökosystemen beeinträchtigt und langfristige Konsequenzen hat. Wir beabsichtigen zu untersuchen, ob und wie Eutrophisierung die zwei interagierenden evolutionären Prozesse Verbreitung von Krankheiten und interspezifische Hybridisierung, beeinflusst. Wir wollen den Einfluss von Eutrophisierung auf Wirt-Parasit-Interaktionen in einem hybridisierenden System und auf Hybridisierung an sich untersuchen. Wir werden Wasserflöhe (Daphnia) als hybridisierenden Wirt und den Ichtyosporeaden Caullerya als Parasit benutzen.Dieses Kooperationsprojekt ist eine Kombination von Feldstudien (DE, CH), einem großräumigen Freilandexperiment in Wasserbecken (CH), der Erstellung eines Transkriptionsprofils von stressexponierten Daphnien (CH) und der Entwicklung und Anwendung von molekularen Markern (DE), die es uns erlauben, die Evolution von Parasiten in Daphnienhybriden sowohl im Feld- als auch in Freilandexperimenten zu untersuchen. Die experimentellen Wasserbecken werden mit 100 Daphnienklonen beimpft, die aus Dauereiern geschlüpft sind, welche im Sediment des Greifensees konserviert wurden. Diese Tiere repräsentieren unterschiedliche Ursprungsalter sowie verschiedene Spezies und Hybride. Wir werden testen ob Daphnien, die im Greifensee unter hoch eutrophischen Bedingungen (1960er-70er) gelebt haben, besser angepasst sind als Klone, die später bessere Bedingungen erfahren haben. Unser Ziel ist es, polymorphe Marker für den Parasiten Caullerya zu entwickeln, um zu testen ob Parasiten spezifisch verschiedene Wirtsgenotypen infizieren und ob diese Wechselbeziehung von trophischen Bedingungen beeinflusst wird. Um ein mechanistisches Verständnis von früher beobachteten Zusammenhängen zwischen Parasitepedemien und Cyanobakterien-Blüten zu erhalten, werden Transkriptionsprofile von Daphnien aus parasitierten und Parasit-freien Umgebungen, sowie der An- und Abwesenheit von Cyanobakterien erstellt. Schließlich wird mit Hilfe von Langzeit-Feldsammlungen getestet, ob die Pathogenverbreitung unter Präsenz von Cynobakterien intensiviert ist.Die hier vorgeschlagene Untersuchung, welche das Resultat einer engen Zusammenarbeit zwischen Schweizer und deutschen Wissenschaftlerteams ist, wird unser Verständnis von umweltbedingten Einflüssen, die evolutionäre Prozesse in natürlichen Systemen antreiben, erweitern. Durch die einzigartige Kombination aus Fachkenntnis und Methoden, wird dieses Projekt unser Verständnis von Krankheitsverbreitung und Biodiversitätsverlust unter verschiedenen trophischen Bedingungen verbessern und kann infolgedessen Hilfsmittel für das Management von aquatischen Systemen liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Mitverantwortlich: Privatdozent Dr. Piet Spaak