Untersuchung der genomischen und transkriptomischen Signaturen des globalen Wandels in einer marinen Fischart in Raum und Zeit

• Antragsteller: Professor Dr. Henrik Krehenwinkel; Dr. Christoph Mayer
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 497783367

Seit einigen Jahrzehnten sind globale Ökosystem einem nie dagewesenen Wandel ausgesetzt, der unvorhersehbare Konsequenzen für Artengemeinschaften nach sich zieht. Während viele Arten in ihrem Bestand abnehmen, tolerieren andere die sich verändernden Umweltbedingungen, möglicherweise aufgrund von rasantem evolutionärem Wandel. Allerdings sind die Relevanz und genetischen Mechanismen solcher Anpassungsprozesse noch weitgehend unverstanden. Wir möchten eine einzigartige 30-jährige Zeitreihe von Populationsproben eines Fisches aus der Nord- und Ostsee - der Aalmutter Zoarces vivparus – nutzen, um phänotypische, transkriptomische und genomische Veränderungen von Populationen zu identifizieren, die rasantem globalem Wandel ausgesetzt sind. Als Teil eines Langzeitmonitoring Programms wurden die Proben wurden nach einem hochgradig standardisierten Protokoll gesammelt und bei Tiefsttemperaturen gelagert. Die resultierende hervorragende Konservierung wird uns erlauben, temporäre genomische und transkriptomische Veränderungen in Populationen zu identifizieren. Wir werden zunächst Populationsgenome über das gesamte Areal des Fisches untersuchen, um die genetische Struktur und Signaturen von Anpassung an Umweltgradienten (Temperatur und Salinität) zu identifizieren. Basierend auf diesen Daten und unter Nutzung populationsgenomischer Zeitreihen, werden wir dann die Hypothese testen, dass Aalmuttern sich in den letzten 30 Jahren an veränderte Umweltbedingungen in ihrem Lebensraum angepasst haben. Die Populationsgenomik wird mit detaillierten phänotypischen Untersuchungen und einer Analyse von Stress-assoziierten Genexpressionsmustern entlang der Zeitserie und in einem Aquarienversuch komplettiert. Unsere Arbeit wird nie dagewesene Einsichten in phänotypische, transkriptomische und genomische Veränderungen von Populationen im globalen Wandel erbringen und ist von großer Relevanz für zukünftige Naturschutzbemühungen für marine Biodiversität.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Mitverantwortlich(e): Dr. Susan Kennedy
• Kooperationspartner: Dr. Stefan Prost