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28.03.2007 10:37

Alles Lebendige ist ein Produkt der Evolution

Dr. Christian Jung Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
VolkswagenStiftung

VolkswagenStiftung vergibt sieben Postdoktoranden und fünf Doktorandenförderungen zum brandaktuellen Forschungsgebiet Evolutionsbiologie - Workshop zu innovativen Ausbildungskonzepten Anfang April in Tutzing

Die Aktualität und Bedeutung vieler evolutionsbiologischer Forschungsfragen ist derzeit unbestritten. Dies wird allein daran deutlich, dass zu den zehn wissenschaftlichen "Breakthroughs of the Year" des Jahres 2006 drei dem Bereich Evolutionsbiologie zuzurechnen sind - laut Wissenschaftsmagazin "Science". Dazu zählen die Sequenzierung eines wichtigen Teils der DNA des Neandertalers, die Entdeckung eines fossilen Fischs, der eine wichtige Übergangsform zwischen Fisch und Landwirbeltieren markiert, sowie Befunde aus dem Bereich Evolutionsgenetik, die zu einem besseren Verständnis der Artenbildung beitragen. Die VolkswagenStiftung unterstützt jetzt im Rahmen ihrer "Initiative Evolutionsbiologie" zwölf neue Forschungsprojekte junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler": Gefördert werden fünf Postdoktoranden und sieben Doktoranden mit insgesamt rund 1,78 Millionen Euro. Die Themen der geplanten Arbeiten decken eine enorme Bandbreite evolutionsbiologischer Fragestellungen ab. Wir stellen Ihnen die Vorhaben kurz vor:

Postdoktorandenförderung (fünf Projekte):

Mit 216.100 Euro gefördert wird ein Vorhaben von Dr. Jesko Partecke am Max-Planck-Institut für Ornithologie in Starnberg (Seewiesen). Er fragt nach den Auswirkungen von Eingriffen des Menschen in Ökosysteme - konkret mit Blick auf Städte, die sich immer weiter in die Lebensbereiche von Tieren ausbreiten. Dass die Stadt als neuer Lebensraum von vielen Tierarten erfolgreich besiedelt wurde, ist bekannt. Kaum jedoch wurde untersucht, welche evolutionären Folgen für eine Tierart deren Verstädterung mit sich bringt. In einer kombinierten Freiland-/Laborstudie will Partecke am Beispiel von Amseln nun untersuchen, inwieweit das Leben in der Stadt sowohl Verhaltensweisen der Vögel verändert als auch die zugrunde liegenden hormonellen Mechanismen, insbesondere die Stressphysiologie. Lassen sich Unterschiede zwischen Stadt- und Landamseln ausmachen - und sind diese die Folge von mikroevolutionären Veränderungen?

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Max-Planck-Institut für Ornithologie
Seewiesen bei Starnberg
Abt. Verhaltensökologie und Evolutionäre Genetik
Dr. Jesko Partecke
Telefon: 08152 373130
E-Mail: partecke@orn.mpg.de

Mit 212.500 Euro fördert die Stiftung ein Vorhaben von Dr. Martin Kaltenpoth am Institut für Zoologie der Universität Regensburg. Sein Thema: symbiotische Interaktionen; sein Forschungsobjekt: weibliche Bienenwölfe, das sind Grabwespen der Gattung Philanthus. Diese leben mit der kürzlich erst beschriebenen Bakterienart "Candidatus Streptomyces philanthi" in Symbiose. Die weiblichen Bienenwölfe kultivieren die Bakterien in den Reservoiren einzigartiger Antennendrüsen und geben die Mikroorganismen in die Brutzellen ab. Die Larven übertragen die Bakterien auf ihren Kokon, dadurch ist dieser gegen Pilzinfektionen geschützt - ein faszinierendes System. Ziel des jungen Forschers ist es nun, das Genom dieser Bakterienart zu entschlüsseln. Er erhofft sich daraus detaillierte Informationen über Stoffwechseleigenschaften der Bienenwolf-Symbionten - insbesondere über die Produktion von Antibiotika zum Schutz des Nachwuchses. Dieses Wissen könnte auch für die Humanmedizin von großer Bedeutung sein. Zudem will er durch Vergleiche mit den bekannten Genomen anderer Insekten-Symbionten und freilebenden Streptomyces-Arten herausfinden, welche dabei in den Erbsubstanzen festgestellten Unterschiede explizit mit der "Anpassung" an die symbiontischen Lebensweise einhergehen könnten. Dr. Kaltenpoth wird im Rahmen des Projekts die ersten anderthalb von insgesamt drei Jahren an der University of Utah in Salt Lake City forschen.

Kontakt
Universität Regensburg
Institut für Zoologie
Dr. Martin Kaltenpoth
Telefon: 0941 9433057
E-Mail: martin.kaltenpoth@biologie.uni-regensburg.de

Mit 129.400 Euro unterstützt wird das Vorhaben von Dr. Aurelien Tellier in der Abteilung Evolutionsbiologie am Biozentrum der LM Universität München. Er beschäftigt sich mit Stressfaktoren, denen Pflanzen ausgesetzt sind - und nutzt als Modellobjekt die in vielen Lebensräumen vorkommende Wildtomate. Tellier will der Evolution jener Gene auf die Spur kommen, die als Kandidaten gelten für solche Stressfaktoren wie Kälte-Anpassung, Widerstandsfähigkeit gegen Krankheitserreger und Anpassung an Trockenheit. Mit Hilfe populationsgenetischer Analysen möchte er untersuchen, ob die verschiedenen Gene unter natürlicher Selektion gestanden haben. An Hand statistischer Tests will Tellier das Wirken der natürlichen Selektion nachweisen. Dabei berücksichtigt er auch die Naturgeschichte der Wildtomaten - einschließlich der innerartlichen Populationsstruktur und des Genflusses zwischen neu entstehenden Arten.

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Universität München
Evolutionsbiologie
Department Biologie II
Dr. Aurelien Tellier
Telefon: 089 218074102
E-Mail: aurelien.tellier@bbsrc.ac.uk

Mit 210.200 Euro unterstützt die Stiftung ein Projekt von Dr. Manja Böhme am Institute of Evolutionary Biology an der University of Edinburgh, Schottland. Sie beschäftigt sich mit der Frage, inwieweit Randpopulationen einer Tierart neue genetische Variationen beeinhalten, die wichtig sind für die Biodiversität und das Evolutionspotenzial der gesamten Art - das heißt: die unter sich verändernden Umweltbedingungen für das Überleben einer Tierart entscheidend sein können, da sie bereits im Genpool einer Population vorhanden sind. Plötzlich benötigte Anpassungen können sich dann schnell ausprägen. Als Modellsystem dient der jungen Wissenschaftlerin die grüne Smaragdeidechse.

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Universität Leipzig
Institut für Biologie II
Molekulare Evolution und Systematik der Tiere
Dr. Manja Böhme
Telefon: 0341 9736743
E-Mail: maboehme@rz.uni-leipzig.de

Mit 220.200 Euro gefördert wird ein Vorhaben von Dr. Hendrik Müller am Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie der Universität Jena. Sein Thema: der Wiedererwerb identischer komplexer Strukturen, die im Laufe der Evolution schon einmal verlorengingen - ein nach bisheriger wissenschaftlicher Lehrmeinung sehr unwahrscheinlicher Prozess. Müller hat jedoch ein Untersuchungsobjekt gewählt, dass diese Ansicht in Frage stellt. Denn bei einigen Vertretern der Lungenlosen Salamander kommt es im Zuge der Ontogenese zu einem "Wiedererwerb" einer aquatisch lebenden Larve, die sich bereits einmal entwickelt hatte, dann jedoch "verloren" gegangen war.

Kontakt
Universität Jena
Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie mit
Phyletischem Museum
Dr. Hendrik Müller
Telefon: 03641 949160
E-Mail: henm@nhm.ac.uk

Doktorandenförderung (sieben Projekte):

Mit 121.900 Euro fördert die Stiftung ein Projekt von Ulrich Schulte im Bereich Molekulare Ökologie und Verhalten an der Universität Bielefeld. Er beschäftigt sich am Beispiel des Feuersalamanders mit der Frage, wann sich eine neue Art bildet. Studien an einer entsprechenden Tierpopulation in einem abgegrenzten Waldstück bei Bonn haben gezeigt, dass sich der Feuersalamander in diesem Gebiet in zwei verschiedene ökologische - und dadurch bedingt in zwei genetische - "Typen" differenziert hat. Der eine Typ sucht zum Absetzen seiner Larven bevorzugt fließende Gewässer auf, der andere stehende. Schulte will nun zwischen den beiden "Ökotypen" unter anderem wechselseitige Transplantationsversuche mit den jeweiligen Larven durchführen, um die Stärke des Selektionsgrades des jeweiligen Genotyps und die Tendenz zur Aufspaltung zu charakterisieren. Darüber hinaus gilt sein Interesse der genauen räumlichen Verteilung und den Bewegungsmustern der erwachsenen Tiere beider Ökotypen in dem Gebiet. Ergebnisse beider Forschungsansätze - differenzielle Selektion und räumliche Feinstruktur - sollen dazu beitragen, den Prozess der adaptiven Artbildung bei einer Tierpopulation besser zu verstehen.

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Universität Bielefeld
Molekulare Ökologie und Verhalten
Ulrich Schulte
Telefon: 0521 1062653
E-Mail: ulr.schulte@web.de

Mit 113.500 Euro unterstützt wird ein Vorhaben von Johannes Engelken an der Universität Barcelona beziehungsweise an der Abteilung für Evolutionäre Genetik am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig. Er beschäftigt sich letztlich mit keinem geringeren Thema als der "Herkunft" des modernen Menschen, der nach dem "Out of Africa"-Modell von Ostafrika aus seinen Zug um die Welt antrat. Während der Ausbreitung über den Globus innerhalb der vergangenen 100 000 Jahre war der Mensch einer Vielzahl neuer Umgebungen, ungewohnter Nahrung und diversen Krankheiten ausgesetzt. Evolutionsbiologen gehen nun davon aus, dass gerade die natürliche Selektion "vor Ort" wahrscheinlich maßgeblich zur heutigen genetischen Vielfalt des Menschen beigetragen hat. Aktuell sind weltweit eine Reihe bedeutender Forscher auf der Suche nach Spuren sogenannter lokaler positiver Selektion im menschlichen Genom - darunter auch Johannes Engelken. Er hat bereits eine Reihe vielversprechender Gene und regulatorischer Elemente identifiziert. Diese "Kandidaten-Orte" im Genom sind mit Merkmalen verknüpft, die vermutlich lokaler Selektion unterlagen, da sie unter anderem Hautunterschiede, Ernährung und Krankheiten betreffen. Im Rahmen der Promotionsarbeit will er jetzt 15 solcher Gene auf Spuren kürzlich erfolgter Selektion hin untersuchen.

Kontakt
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie
Leipzig
Abt. für Evolutionäre Genetik
Johannes Engelken
Telefon: 0341 3550 - 0
E-Mail: johannesengelken @yahoo.com

Mit 94.400 Euro gefördert wird ein Projekt von Pavlos Pavlidis in der Abteilung Evolutionsbiologie am Biozentrum der LM Universität München. Auch er beschäftigt sich mit der Evolutionsgeschichte von Spezies. Sein Ziel ist es, Spuren positiv gerichteter Selektion in bestimmten Populationen zu finden. Zu diesem Zweck will er statistische Methoden entwickeln, die es ermöglichen, jene Varianten in DNA-Strukturen zu entdecken, die unter Selektionseinfluss gestanden haben - und sie von anderen dieser sogenannten Polymorphismen unterscheiden. Auch er richtet seinen Blick auf den Menschen (siehe "Out of Africa"-Hypothese), bezieht andererseits die Fruchtfliege Drosophila melanogaster in seine Modellierungsansätze ein.

Kontakt
Universität München
Evolutionsbiologie
Department Biologie II
Pavlos Pavlidis
Telefon: 089 218074103
E-Mail: pavlidis@egeeninc.com

Mit 123.000 Euro unterstützt die Stiftung ein Vorhaben von Sylvia Ritter im Department Biozönoseforschung des UFZ-Umweltforschungszentrums Leipzig-Halle in Leipzig. Ihr spannendes Thema: "kryptische Arten"; ihr Untersuchungsobjekt: Populationen des Wiesenknopf-Ameisenbläulings, ein Schmetterling. Eine kryptische Art ist die Bezeichnung für eine biologische Art, die sich morphologisch, also vom Aussehen her, nicht von einer anderen Art unterscheidet - jedoch genetisch. Und es gilt: Diese beiden optisch gleichen Arten können sich nicht miteinander fortpflanzen. Die stark gefährdeten Populationen des Wiesenknopf-Ameisenbläulings sind im gesamten europäischen Raum klein und fragmentiert. Die einzelnen Individuen sind standorttreu und siedeln selten in entfernte Gebiete über. Als Konsequenz daraus ist der Genfluss zwischen den Populationen gering, Fortpflanzungsbarrieren entwickeln sich - und es entstehen allmählich neue Arten. Diese Entwicklung wird noch dadurch begünstigt, dass einzelne der Schmetterlingspopulationen - daher auch ihr Name - an spezifische Ameisenarten der Gattung Myrmica angepasst sind: Die Schmetterlingslarven leben parasitisch in Ameisennestern und fressen deren Brut. Sylvia Ritter will nun die unterschiedliche Wirtsspezifität einzelner Populationen und die Parasit-Wirt-Kompatibilität zwischen mindestens vier Populationen in mehreren Verbreitungsgebieten untersuchen. Weiterhin möchte sie sowohl die genetische Variabilität erforschen als auch einen intraspezifischen Abstammungsbaum erstellen. Sollten kryptische Arten identifiziert - also mithin "Fortpflanzungsinseln" festgestellt - werden, könnte dies sogar Konsequenzen haben für den internationalen Schutz der Formen.

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UFZ-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH
Standort Leipzig, Dept. Biozönoseforschung
Sylvia Ritter
Telefon: 0345 5585320
E-Mail: Sylvia.Ritter@gmx.net

Mit 89.500 Euro fördert die Stiftung ein Vorhaben von Susanne Horn in der Abteilung für Evolutionäre Genetik am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig. Sie will die - viele Jahrtausende umfassende - genetische Geschichte des Eurasischen Bibers rekonstruieren. Dessen Populationen sind durch eine bemerkenswerte genetische Strukturierung gekennzeichnet. Erstmals soll nun die Analyse sowohl alter DNA aus Fossilien als auch moderner DNA des Eurasischen Bibers Aufschluss geben über dessen Langzeit-Populationsdynamik. Diese Untersuchungen würden die Analyse der "phylogeografischen Muster" von Biberpopulationen aus den Erdzeitaltern des Pleistozäns und des Holozäns umfassen, um auf der Grundlage dieser Jahrtausende alten Proben die Entwicklung der heute lebenden Art nachvollziehen zu können. Zudem sollen Biberpopulationen aus verschiedenen Zeitaltern hinsichtlich ihrer genetischen Diversität miteinander verglichen werden, was unter anderem auch anthropogen bedingte, also durch den Menschen verursachte Einflüsse sichtbar werden lassen könnte.

Kontakt
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie
Leipzig
Abt. für Evolutionäre Genetik
Susanne Horn
Telefon: 0341 3550523
E-Mail: susanne_horn@gmx.de

Mit 115.500 Euro unterstützt wird ein Projekt von Uwe Heinig am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie in Aachen. Ihn interessiert, wieso manche Organismen äußerst komplexe und in der Synthese sehr Energie verbrauchende und damit "kostenintensive" Naturstoffe herstellen. Und weshalb werden diese Produkte, deren Funktion zumindest bislang oft unerkannt ist, nicht gleich wieder durch die Evolution beseitigt? Heinig untersucht diese Fragen am Beispiel der Biosynthese des Naturstoffs Taxol, der sowohl bei Pflanzen (Taxus-Arten) als auch einigen Pilzen vorkommt. Damit stellt das Produkt ein gutes Modellsystem dar, um insbesondere auch Gentransferprozesse zwischen evolutionär weit voneinander entfernten Spezies zu erforschen. Durch die Identifizierung und Charakterisierung jener Gene, die den Biosyntheseweg von Taxol in dem Pilz Taxomyces andreanae kodieren, und über den anschließenden Vergleich mit den bereits bekannten Gensequenzen aus der pazifischen Eibe Taxus brevifolia möchte Heinig Erkenntnisse über die Evolution der Biosynthese dieses Naturstoffes gewinnen. Des Weiteren will er die Lage der Gene zueinander untersuchen, um einerseits die mögliche Anordnung der Gene des Pilzes als Biosynthese-Gencluster zu überprüfen und andererseits, um Aussagen über eventuelle Gentranferprozesse im Verlauf der Evolution treffen zu können. Ziel ist letztlich, Einblicke in die Welt dieser speziellen Stoffwechselvorgänge und deren Entwicklungen zu erhalten.

Kontakt
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME), Aachen
Forschungsleiter Industrielle Biotechnologie
Uwe Heinig
Telefon: 0241 608512121
E-Mail: heinig@poeboptech.rwth-aachen.de

Mit 110.400 Euro unterstützt die Stiftung ein Vorhaben von Hendrik Reers am Max-Planck-Institut für Ornithologie in Starnberg (Seewiesen). Er beschäftigt sich mit der Frage, warum spezifische Kommunikationssignale innerhalb einer Tierart variiert werden. So können etwa Bettelrufe junger Vögel sowohl den Hungerzustand anzeigen als auch der individuellen Erkennung eines Jungen dienen. Bei in Kolonien brütenden Webervögeln findet sich ein ideales System, um verschiedene Komponenten des Bettelrufs zu untersuchen. Mit experimentellen Feldstudien und genetischen Methoden möchte Reers nun die verschiedenen Komponenten des Bettelrufes beschreiben und die Entwicklung dieser Komponenten aufzeigen. Darüber hinaus sollen Mechanismen identifiziert werden, die bei den Elternvögeln die jeweils richtige Einordnung eines Rufes ermöglichen. Aus Sicht des jungen Forschers könnten die Ergebnisse dieser Studie sogar das allgemeine Verständnis darüber befördern, auf welche Weise ein Teil tierischer und menschlicher Kommunikation funktioniert.

Kontakt
Max-Planck-Institut für Ornithologie
Seewiesen bei Starnberg
Abt. Verhaltensökologie und Evolutionäre Genetik
Henrik Reers
Telefon: 08157 932329
E-Mail: reers@orn.mpg.de

Im Oktober 2005 endete ein erster Wettbewerb für innovative Ausbildungskonzepte in der Evolutionsbiologie. 20 Hochschulen nahmen teil, drei setzten sich mit exzellenten Konzepten durch: die Universitäten München, Köln und Münster. Deren Vorhaben werden derzeit mit insgesamt rund 910.000 Euro von der Stiftung unterstützt. Die Beteiligten der neuen Ausbildungskonzepte und weitere am Thema Interessierte treffen sich jetzt vom 2. bis 4. April 2007 in Tutzing zum Erfahrungsaustausch - und auch, um mit der Stiftung über eine zweite Ausschreibung für innovative Curricula in der Evolutionsbiologie zu beraten.

Kontakt
VolkswagenStiftung
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Christian Jung
Telefon: 0511 8381 - 380
E-Mail: jung@volkswagenstiftung.de

Kontakt Förderinitiative
der VolkswagenStiftung
Dr. Henrike Hartmann
Telefon: 0511 8381 - 376
E-Mail: hartmann@volkswagenstiftung.de

Der Text der Presseinformation steht im Internet zur Verfügung unter
http://www.volkswagenstiftung.de/service/presse.html?datum=20070328

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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Biologie, Chemie, Geowissenschaften, Informationstechnik, Meer / Klima, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungsprojekte
Deutsch

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