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Projekt
Der Einfluss von intraspezifischer Chemodiversität in Tanacetum vulgare auf ober- und unterirdische Lebensgemeinschaften
Antragsteller
Dr. Robin Heinen; Professor Dr. Wolfgang W. Weisser
Fachliche Zuordnung
Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 415496540
Ziel der ersten Förderphase war es, den Einfluss von Chemodiversität auf Parzellenebene auf Pflanzen-Blattlaus-Wechselwirkungen zu untersuchen. Dazu legte P7 ein Feldexperiment mit insgesamt 84 Parzellen und 504 Pflanzen an, in dem die Anzahl an Terpenoid-Chemotypen (analysiert durch P5 und P6) von Tanacetum vulgare auf Parzellenebene manipuliert wurde. Die Insektengemeinschaften und Pflanzenmerkmale wurden wiederholt im Freiland gemessen und gemeinsam mit P1 und P2 die Duftstoffe im Luftraum beprobt. Vorläufige Analysen zeigen einen Einfluss des Reichtums an Chemotypen auf die Besiedlung mit Blattläusen, insbesondere einen positiven Effekt auf die Häufigkeit der ameisenbelaufenen Art Metopeurum fuscoviride. Unter Laborbedingungen führten wir paarweise Auswahltests für die verwendeten Chemotypen durch, wobei wir zwei weitere spezialisierte Blattlausarten, Macrosiphoniella tanacetaria und Uroleucon tanaceti (mit P5), verwendeten. Die Chemotypen beeinflussten das Wahlverhalten: die Terpenoidvielfalt führte zu einer Abstoßung von M. tanacetaria, und die Terpenoidkonzentration zog die Blattlausart an. Topfstudien mit den Chemotypen zeigten, dass M. tanacetaria-Kolonien auf zwei von sechs Chemotypen schneller wuchsen, während die Überlebensrate der Kolonien, wenn sie natürlichen Fressfeinden ausgesetzt waren, auf einem (anderen) Chemotyp signifikant niedriger war. Zusammengefasst zeigten unsere Untersuchungen, dass die Chemodiversität einen Einfluss auf Anziehung oder Abstoßung von Blattläusen sowie auf Bottom-up- und Top-down-Prozesse in T. vulgare und seinen Insektengemeinschaften vermittelt. Ziel der zweiten Phase ist es, die Bedeutung der Chemodiversität auf Parzellenebene weiter zu untersuchen, mit einem Fokus auf Blattlaus-Ameisen-Wechselwirkungen und der unterirdischen Diversität. Dazu werden wir die Untersuchung der Blattlausgemeinschaften in Bezug auf die Chemodiversität (mit P5) fortsetzen und uns dabei auf die Dynamik zwischen der spezialisierten, von Ameisen belaufenen Blattlaus M. fuscoviride und der Ameisenart Lasius niger konzentrieren. Wir werden Feldbeobachtungen in dem in Jena angelegten Feldexperiment mit Topfexperimenten kombinieren, um (mit P1, P2) die Rolle der Chemodiversität bei der Steuerung des Ameisenbesuchs und die Folgen für M. fuscoviride inklusive der Konkurrenz mit anderen Blattlausarten zu ergründen. Wir werden im Feldexperiment die Bodengemeinschaften untersuchen, mit einem Fokus auf bodenbewohnende Nematoden, Mikro- und Makroarthropoden und endophytische Pilze (mit P4). In einem Topfexperiment werden wir die Auswirkungen von Böden aus Parzellen mit unterschiedlichem Chemotypenreichtum und Pflanzen mit unterschiedlicher Chemodiversität auf Rückkopplungen zwischen Pflanze und Boden sowie auf Herbivoren und Bestäuber untersuchen (mit P5). Im zentralen Chemodiversität-Plastizität-Experiment wird P7 die Herbivorie und Herbivorenfitness messen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
