Controls on and paleoceanographic utility of the valve size frequency distribution of the Southern Ocean diatom, Fragilariopsis kerguelensis
Final Report Abstract
Hauptziel der Arbeit war ein besseres Verständnis der Größenhäufigkeitsverteilung und des Lebenszyklus der Diatomee Fragilariopsis kerguelensis, einer Schlüsselart im Südpolarmeer, unter verschiedenen Umwelteinflüssen zu erhalten. Abgeleitet von diesem besseren Verständnis der Kontrollmechanismen auf die Morphometrie und den Lebenszyklus sollte die Größenhäufigkeitsverteilung von F. kerguelensis im Sediment als Paleo-proxy abgeleitet werden. Schwierigen Randbedingungen zum Trotz hat das Projekt zu zwei Artikeln in international begutachteten Zeitschriften geführt. Es wurde gezeigt, welche bedeutende Rolle die stark verkieselte Diatomee F. kerguelensis für den globalen Siliziumkreislauf spielt und hat damit den Erweis erbracht, dass großskalige biogeochemische Stoffkreisläufe eng mit der Autökologie von Schlüsselarten verknüpft sind. Grundlegende Erkenntnisse bezüglich des Lebenszyklus und der genetischen Charakterisierung von F. kerguelensis wurden erbracht, welche die Basis für die Entwicklung von F. kerguelensis als Paläo-proxy dienen sollten. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts war, dass zum ersten Mal durch Kreuzung verschiedener unialgaler Stämme die sexuelle Reproduktion von F. kerguelensis in vitro induziert werden konnte, was u.a. eine langfristige Etablierung dieser Art in Kultur am AWI ermöglicht (ohne sexuelle Reproduktion degenerieren die Kulturen mit der Zeit). Folgeuntersuchungen basierend auf dem beantragten DFG-Projekt werden zurzeit am AWI verfolgt, u.a. wird ein vollautomatisiertes Zähl- und Vermessungsverfahren mit F. kerguelensis als Modellorganismus an der Friedrich Hustedt-Sammlung für Diatomeen entwickelt. Dieses Verfahren soll letztendlich auf Plankton- sowie Sedimentproben ausgeweitet werden. Weiterhin wird das komplette Genom anhand von während des Projekts etablierten F. kerguelensis Stämmen entziffert.
Publications
- (2010) Fragilariopsis kerguelensis - eine Schlüsselart für den globalen Silicatkreislauf, Naturwissenschaftliche Rundschau, 63 (8), pp. 2-3
Klaas, C. and Assmy, P.
- (2013) Genetic characterization and life cycle of the diatom Fragilariopsis kerguelensis. European Journal of Phycology, 48(4), 411-426
Fuchs, N., Scalco, E., Kooistra, W.H.C.F., Assmy, P., and Montresor, M.
(See online at https://doi.org/10.1080/09670262.2013.849360) - (2013) Thick-shelled, grazer-protected diatoms decouple ocean carbon and silicon cycles in the iron-limited Antarctic Circumpolar Current. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 110(51), 20633-20638
Assmy, P., Smetacek, V., Montresor, M., Klaas, C., Henjes, J., Strass, V. H., Arrieta, J.M., Bathmann, U., Berg, G. M., Breitbarth, E., Cisewski, B., Friedrichs, L., Fuchs, N., Herndl G.J., Jansen, S., Kraegefsky, S., Latasa, M., Peeken, I., Roettgers, R., Scharek, R., Schüller, S. E., Steigenberger, S., Webb, A. and Wolf-Gladrow, D.
(See online at https://doi.org/10.1073/pnas.1309345110)
