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1. Die Diversität ubiquitärer Bodenflagellaten ist mit Landnutzung korreliert. Die Erfassung dieser Muster ist daher eine nützliche Methode in der Landschaftsökologie.

2. Die Diversität von Protisten „Samenbanken“ (potenzielle Diversität) und die, der etablierten aktiven Protistenpopulationen (realisierte Diversität) unterscheiden sich in der Reaktion auf Umweltfaktoren.


Protisten eignen sich gut als Indikatoren für sich ändernde Umweltbedingungen, da sie eine relativ geringe Generationszeit besitzen und auf Grund ihrer dünnen externen Membran schnell reagieren. Unsere Arbeit fokussiert sich auf die Diversität von heterotrophen Flagellaten im Grünland unter dem Einfluss von Landnutzung durch den Menschen. Dabei konzentrieren wir uns vorerst auf die Gruppen der Chrysophytes, Cercozoa und Kinetoplastea. Diese bakterivoren Protisten nehmen sie eine zentrale Rolle im Nahrungsnetz ein, da sie sich direkt von Bakterien ernähren und selbst als Beute für mehrzellige Organismen, wie zum Beispiel Nematoden, dienen. Durch den Fraßdruck auf Bakterien beeinflussen aktive Protisten die Zusammensetzung mikrobieller Lebensgemeinschaften, deren Abbau- und Ökosystemdienstleistungen und somit die Verfügbarkeit von Nährstoffen für das Ökosystem. Gleichzeitig ist zu erwarten, dass auch die oberirdische Diversität (d.h. Art und Vielfalt der Vegetation) sich auf Protisten auswirken wird.

In einem regelmäßig und zyklisch wechselnden Umweltsystem wie dem Boden in Mitteleuropa ist es für Prostisten von Bedeutung, in ein Überdauerungsstadium (Cysten) zu wechseln. In diesem Stadium sind Protisten in der Lage, Zeiten mit geringem Nahrungsangebot, Trockenheit oder ungünstigen Umweltbedingungen zu überleben. Ein Vergleich der potentiellen Diversität (Cysten und aktive Protisten) und der realisierten Diversität (nur aktive Protisten) könnte die Grundlage für die Entwicklung eines ökologischen Diagnosetools sein, um den Einfluss der Landnutzung auf die Vielfalt und Aktivität von Bodenorganismen darstellen zu können.


Um die Diversität der Protisten entlang eines Nutzungsgradienten aufzudecken, werden wir mit kultivierungs-unabhängigen molekularbiologischen Methoden arbeiten. Dabei werden phylogenetische Markergene mit Hilfe von qualitativen wie auch quantitativen Methoden untersucht werden. Zur Anwendung kommen Fingerprint-Methoden wie T-RFLP, vergleichende Sequenzanalysen und die real-time PCR auf RNA- und DNA-Ebene, um aktive von inaktiven Protisten unterscheiden zu können. Weiterhin wollen wir durch Fluoreszenz- in situ-Hybridisierung quantitative Aussagen über die Zusammensetzung der Protistengemeinschaft treffen. Wir erwarten, dass wir mit Hilfe dieser Methoden einen Zusammenhang zwischen der Landnutzung von Grünland und der Diversität und Aktivitität der Protistengruppen darstellen können.

Kinetoplastea, Chrysophytes, Cercozoa

Doc
Monitoring diversity patterns of active flagellate taxa in different grassland ecosystems as a tool in terrestrial ecology
Glaser K. (2016): Monitoring diversity patterns of active flagellate taxa in different grassland ecosystems as a tool in terrestrial ecology. Dissertation, University Leipzig
Doc
Der Einfluss von Umweltfaktoren auf Bodenprotisten entlang eines Landnutzungsgradienten
Glaser K., Kuppardt A., Boenigk J., Harms H., Fetzer I., Chatzinotas A. (2015): The influence of environmental factors on protistan microorganisms in grassland soils along a land-use gradient. Science of The Total Environment 537, 33–42. doi: 10.1016/j.scitotenv.2015.07.158
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Entwicklung eines molekularen Werkzeuges für die spezifische Detektion zweier wichtiger Protistenfamilien
Glaser K., Kuppardt A., Krohn S., Heidtmann A., Harms H., Chatzinotas A. (2014): Primer pairs for the specific environmental detection and T-RFLP analysis of the ubiquitousflagellate taxa Chrysophyceae and Kinetoplastea. Journal of Microbiological Methods 100, 8–16. doi: 10.1016/j.mimet.2014.02.006
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Wie beeinflusst Landnutzung die Diversität von Protisten im Boden?
Johnke J. (2010): Wie beeinflusst Landnutzung die Diversität von Protisten im Boden? Master thesis, University Leipzig

Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen

Dr. Antonis Chatzinotas
Projektleiter
Dr. Antonis Chatzinotas
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
PD Dr. Jens Boenigk
Projektleiter
PD Dr. Jens Boenigk
Dr. Annelie Wendeberg
Projektleiterin
Dr. Annelie Wendeberg
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