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Wie Umweltstress auf Gene wirkt

Wer in der Evolution erfolgreich sein will, muss genetisch anpassungsfähig sein. Das gelingt manchen Arten besser als anderen. Warum das so ist, soll das Projekt "GeneStream" an der Ruhr-Universität Bochum klären. Die Kurt-Eberhard-Bode-Stiftung fördert die Junior-Forschergruppe über drei Jahre mit insgesamt 480.000 €.

Foto: Florian Leese/Ruhr-Universität Bochum

Ein Team um Dr. Florian Leese vom Lehrstuhl Evolutionsökologie und Biodiversität der Tiere untersucht, wie sehr in Flüssen lebende Organismen in der Lage sind, auf verschiedene Typen von Umweltstress zu reagieren und ein funktionierendes Ökosystem aufrechtzuerhalten. “Nur intakte Fließwasserökosysteme liefern uns sauberes Trinkwasser und regulieren Hochwasser. Sie weiter zu zerstören, können wir uns schlichtweg nicht leisten“, sagt Leese.

Der Mensch greift massiv in die Ökosysteme der Erde ein, und Organismen müssen sich zum Überleben an die veränderte Umweltsituation anpassen. Der Schlüssel dazu ist genetische Vielfalt. Diese erfasst Florian Leeses Team in Gewässern von NRW sowie am Breitenbach in Hessen (Foto li.), einem der am besten untersuchten Bäche der Welt. Die Biologen zweigen Wasser mit den darin lebenden Organismen aus dem Bach ab und leiten es durch 64 bis 128 getrennte Kanäle, sogenannte Mesokosmen. Dort setzen sie die darin lebenden Organismen kontrolliert verschiedenen Stressfaktoren aus, zum Beispiel einem Überangebot an Nährstoffen, einer reduzierten Fließgeschwindigkeit oder einem erhöhten Sandeintrag sowie Kombinationen davon. Anschließend erfassen sie, welche Organismen in den Kanälen leben und welche Funktion sie erfüllen.

Die Forscher sequenzieren zusätzlich das Erbgut dieser Arten, um einen Einblick in ihre genetische Vielfalt zu erlangen. Je geringer diese ist, desto schlechter stehen die Chancen, dass sich die Art an die neuen Bedingungen anpassen kann. Das Team um Florian Leese erforscht zudem die Auswirkungen menschlicher Einflüsse, wie den Bau von Talsperren, auf Genfluss und Artenvielfalt.

(4.7.2013 | Quelle: Ruhr-Universität Bochum)

Website zum Projekt "GeneStream"

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