Photosymbiose in marinen Systemen
Ein zentraler Forschungsschwerpunkt unserer Arbeitsgruppe ist die Untersuchung der Photosymbiose in marinen metazoanischen Systemen unter unterschiedlichen biologischen und umweltbedingten Bedingungen. Dabei erforschen wir verschiedene Formen photosymbiotischer Lebensweisen – von der Kleptoplastie, bei der ausschließlich photosynthetisch aktive Zellorganellen übernommen werden, bis hin zur stabilen Endosymbiose mit einzelligen Algen.
Unsere Arbeiten basieren auf drei Modellorganismen, die unterschiedliche Symbiosestrategien repräsentieren:
die Meeresschnecken Elysia viridis (Mollusca, Heterobranchia, Saccoglossa) und Berghia stephanieae (Mollusca, Heterobranchia, Nudibranchia), sowie die Glasrose Exaiptasia diaphana (Cnidaria, Heyacorallia, Actiniaria).
In unseren Projekten untersuchen wir Photosymbiosen in verschiedenen Wirtsgruppen und Symbioseformen, von der Kleptoplastie, bis hin zur obligaten Endosymbiose. Dabei betrachten wir diese Systeme aus einer Holobionten-Perspektive, also als funktionelle Einheit aus Wirt (Schnecke, oder Anemone), Photosymbionten (Dinoflagellaten, oder Chloroplast), sowie assoziierten Bakterien, Archaeen, Pilzen und Viren. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Zusammenspiel von Wirt, Photobionten und bakteriellen Gemeinschaften und deren Bedeutung für Stabilität, Anpassungsfähigkeit und Gesundheit der Symbiose.
Unsere Forschung ist in drei eng miteinander verknüpfte Projekte gegliedert:
Zwei Projekte widmen sich der Photosymbiose innerhalb der Heterobranchia (Meeresschnecken) und untersuchen, wie unterschiedliche Symbiosepartner, Nahrungsquellen und Umweltfaktoren die Funktionalität dieser Systeme beeinflussen. Ein weiteres Projekt fokussiert sich auf die Photosymbiose in Cnidaria, die von zentraler Bedeutung für riffbildende Korallen und damit für ganze Riffökosysteme ist.
Über alle Projekte hinweg analysieren wir die Auswirkungen anthropogener Stressoren wie steigender Wassertemperaturen und der Belastung durch Pestizide auf die Stabilität der Photosymbiose und den Holobionten als Ganzes. Ziel ist es, grundlegende Mechanismen zu identifizieren, die Resilienz oder Vulnerabilität dieser Systeme bestimmen, und so zu einem besseren Verständnis der Anpassungsfähigkeit mariner Symbiosen unter globalem Wandel beizutragen.
