X1 Phänologie tropischer Baumarten - Umwelteinflüsse, molekulare Mechanismen und Konsequenzen für Tier-Pflanze-Interaktionen [funded by DFG]
PI(s) dieses Projektes:
Prof. Dr. Katrin Heer
Projektzusammenfassung:
Phänologie, das Blühen und Fruchten sowie der Austrieb und Welken der Blätter, ist entscheidend für die Fitness von Bäumen in ihren lokalen Lebensräumen. Baumarten der temperaten Breiten nutzen Temperatur oder Tageslänge als Signale für die Terminierung phänologische Ereignisse. Für gemäßigte Breiten gibt es bereits eine breite Wissensbasis zu den Umwelteinflüsse, den molekularen Grundlagen und dem strukturierenden Einfluss von Phänologie auf Pflanzen-Tier-Interaktionen, während dieses Wissen für tropische Bäume noch sehr limitiert ist. Viele tropische Baumpopulationen weisen regelmäßige und synchronisierte phänologische Übergänge auf, aber es ist nicht abschließend geklärt, welche die Umwelteinflüsse zu deren Regulation genutzt werden. Darüber hinaus wissen wir praktisch nichts über die zugrunde liegende Regulation von Genen und die Auswirkungen phänologischer Übergänge auf die Baumphysiologie und auf Tier-Pflanze-Interaktionen. Die Untersuchung der Phänologie tropischer Baumarten erfordert daher einen integrativen Ansatz, der das Monitoring der Baumphänologie, molekulare Methoden zur Untersuchung der Genexpression und ökologische Ansätze zur Untersuchung von Pflanzentierinteraktionen berücksichtigt.
Diese Studie wird in den montanen Regenwäldern und dem saisonalen Trockenwald Südecuadors an den Forschungsstationen Estacíon Científica San Francísco und Estacíon Científica Laipuna durchgeführt. Dort bieten verfügbare Daten aus vergangen und fortlaufenden Projekten und ein kontinuierliches Monitoring wichtiger Parameter wie Klima und Kohlenstofffluss eine ideale Grundlage für eine Phänologiestudie. Während dieses Projekts werden simultan Daten zu phänologische Übergänge, Veränderungen der Genexpression, Variation des Stammdurchmessers, und optische Eigenschaften der Kronen bei vier Baumarten aufgenommen und zusammen mit Daten zum Kohlenstofffluss und Klimaparametern ausgewertet. Damit wird diese Projekt Erkenntnisse darüber liefern, wie phänologische Übergänge ausgelöst werden, welche genregulatorischen Netzwerke an phänologischen Übergängen beteiligt sind und wie sich diese auf das Pflanzenwachstum und die Kohlenstoffspeicherung auswirken. Des Weiteren werde ich die Interaktionen von Bäumen und ihren mutualistischen und antagonistischen Partnern vor dem Hintergrund phänologischer Übergänge untersuchen. Dazu werde ich zum einen Bestäubergemeinschaften, pollenvermittelten Genfluss, Samenansatz und Keimungsraten untersuchen. Zum anderen werde ich den zeitlichen Verlauf der Zusammensetzung von Herbivorengemeinschaften und Herbivorieraten untersuchten. Die in dem Projekt gewonnenen Erkenntnisse zur Phänologie tropischer Baumarten werden entscheidend dazu beitragen, den Einfluss des Klimawandels auf den Bergregenwald abschätzen zu können.
