Evolutionäre Makroökologie

Über 30 Millionen Jahre permanenter Kälte im Südpolarmeer haben erstaunlich  viele Arten hervorgebracht, die hervorragend an die extremen Lebensbedingungen in der Antarktis angepasst sind. Mehr als die Hälfte dieser Arten kommt nirgendwo sonst vor. Moderne molekulare Arterkennungsmethoden zeigen uns, dass die bisherigen Schätzungen der Artenvielfalt in der Antarktis sogar deutlich zu niedrig liegen.

Noch erlaubt uns die relative Unberührtheit der Antarktis, die marine Fauna als das Ergebnis eines Millionen Jahre dauernden Kühlhausexperimentes zu untersuchen. Derzeit beginnt sich jedoch gerade dieser Teil des Weltmeeres massiv zu verändern. So ist die mittlere Wassertemperatur an der Antarktischen Halbinsel in den letzten 50 Jahren um 1°C angestiegen.  Gerade die west-antarktischen Küsten- und Schelfregionen, Bereiche mit hoher Biodiversität, verändern sich rapide im Zuge der Klimaerwärmung aufgrund verkürzter winterlicher Eisbedeckung und schmelzenden  Landeismassen (www.imconet.eu). Wir beteiligen uns sowohl an Schiffs- als auch an Land-gestützten Expeditionen in diese Gebiete, um die Veränderungen der Ökosyteme und Organismen zu beschreiben.

Wir untersuchen:

  • Die antarktische Biodiversität , deren Ausmass und räumliche Verteilung.
  • die genetischen, funktionellen und physiologischen Mechanismen der Anpassung  polarer Arten an die herrschenden Umweltbedingungen im Antarktischen Küstenraum.  

Dabei analysieren wir das Erbmaterial (Genom) von Schlüsselarten und nutzen es als biologisches Archiv  das die evolutive Geschichte der Antarktischen Arten vor Hundertausenden und Millionen von Jahren widerspiegelt. Welche Ereignisse in der Erdgeschichte führten z. B. zur genetischen Isolierung der Antarktischen Populationen, und eröffneten damit erst die Möglichkeit einer vollständigen Anpassung an die Kälte?

Die Kombination von funktionellen Untersuchungen lebender Tiere und Zellen mit der Entschlüsselung ihres genetischen Hintergrundes ermöglicht es uns, die Reaktion der Fauna auf Klimaänderungen der Vergangenheit zu verstehen und begründete Vorhersagen auf derzeit stattfindende Änderungen wie Klimaerwärmung und Ozeanversauerung zu erstellen. Ergebnisse unserer Arbeitsgruppe legen die Vermutung nahe, dass wir vor einer grundlegenden Umstrukturierung Gemeinschaften im  Antarktischen Küstenbereich stehen, in deren Verlauf immer mehr polare Spezialisten aussterben und durch einwandernde Generalisten ersetzt werden könnten.

Dr. habil. Doris Abele

Sprecherin Evolutionsökologie
Dr. habil. Doris Abele

Website

Eine benthische Lebensgemeinschaft, Potter Cove, Antarctica