MicroBEEs: Welche Auswirkung hat Landnutzung auf die mit Solitärbienen assoziierte mikrobielle Gemeinschaft und deren Funktionen?

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Dr. Alexander Keller

Dr. Sara Leonhardt

Birte Peters

(Uni Würzburg)

Prof. Dr. Michael Schloter

(TU München)


Bei der Untersuchung von Pflanze-Bestäuber Netzwerken wurde ein wichtiger Mitspieler bislang weitgehend vernachlässigt: Mikroben. In MicroBEEs untersuchen wir, wie sich durch unterschiedliche Landnutzungsintensitäten bedingte Unterschiede in
Pflanzenartenzusammensetzung und -diversität auf Bienen-Mikroben Interaktionen auswirken. Dabei gehen wir davon aus, dass die Auswirkungen auf Interaktionsnetzwerke von Bienen und Mikroben direkt an Änderungen in der Art- und Nährwertzusammensetzung von Blütenressourcen gekoppelt sind.

Mit Hilfe von Netzwerkanalysen, Diversitätserfassung mittels DNAMetabarcoding, funktionalen metagenomischen Aufnahmen, biochemischen Analysen und bakteriellen Wachstumsexperimenten untersuchen wir, welche Funktionen diesen Interaktionen
taxonomisch und genetisch zugrunde liegen Konkret planen wir, 1) Bienen-Bakterien Netzwerke im Kontext von Landnutzungsintensität und der damit verbundenen Pflanzen- und Bienendiversität und Netzwerkkomplexität auszuwerten und zu erörtern, 2) Schlüsselgene des mit Bienen assoziierten Mikrobioms zu identifizieren, welche die Wechselwirkung der Mikroorganismen mit ihrem Wirt bestimmen, 3) experimentell die funktionale Bedeutung ausgewählter Bakterien nachzuweisen, und 4) einzuschätzen, wie Ressourcendiversität und - zusammensetzung (und damit Landnutzung) die funktionale und taxonomische Stabilität mutualistischer Interaktionen beeinflusst.

Unsere Hypothese lautet, dass die Diversität und Zusammensetzung der mit Bienen assoziierten mikrobiellen Gemeinschaft die funktionale und taxonomische Stabilität und folglich die Gesundheit und Widerstandsfähigkeit von Bienen und damit mutualistische Netzwerkstrukturen bestimmt.

Unsere Ergebnisse ermöglichen folglich neue Einblicke in die funktionale Struktur mutualistischer Interaktionen sowie ein besseres Verständnis der Mechanismen, welche Interaktionsnetzwerken im Bestäuber-Dreieck von Pflanzen, Bienen und Mikroben zugrunde liegen.