Abgeschlossene GAME Projekte
Ältere GAME-Projekte
Die GAME-Projekte I bis VIII vor Einführung der neuen zeitlichen Struktur umfassten jeweils zwei Teilprojekte. Sie begannen im Oktober/April eines Jahres mit der Vorbereitung der Teilnehmenden und endeten 10 Monate später im Juli/Januar. Von November bis April fanden die Experimente auf der Südhalbkugel, von Mai bis Oktober auf der Nordhalbkugel statt. Von Projekt VIII an entfällt bis auf weiteres das zweite Teilprojekt.
GAME V: Einfluss von Umweltstress auf die Verteidigungsfähigkeit von Großalgen
Oktober 2006 bis Januar 2008
Fragestellungen:
Hat kurzfristiger Lichtmangelstress einen negativen Einfluss auf das Wachstum von Großalgen?
Hat kurzfristiger Lichtmangelstress einen negativen Einfluss auf die Verteidigungsfähigkeit von Großalgen gegen Fraßfeinde?
Sind die Verteidigungsreaktionen von Großalgen fraßfeindspezifisch?
Resümee: Es ist eine weitverbreitete These in der Ökologie, dass Verteidigungsmechanismen mit metabolischen Kosten verbunden sind, die für die Produktion von chemischen Substanzen aufgewandt werden müssen. Belege für diese Ansicht sind jedoch rar. Die Tolerierung von Umweltstress geht ebenfalls mit Energieeinbußen einher - Energie die in Folge nicht für die Verteidigung zur Verfügung stünde. Sollte Verteidigung also energieaufwendig sein, müsste Umweltstress die Resistenz von Makroalgen gegenüber ihren Fraßfeinden reduzieren. Die Frequenz und Stärke mit der Stressoren wie beispielsweise Wassertrübung in Küstenlebensräumen auftreten, hat durch menschliche Aktivitäten stark zu genommen. Sollte dieser Stressor Algen negativ beeinflussen, kann das weitreichende Folgen für viele Küstenökosysteme haben. Besonders in den gemäßigten Breiten spielen Großalgen eine entscheidende Rolle im Gefüge mariner Lebensgemeinschaften. Wir haben diesen Zusammenhang an über 15 Makroalgen weltweit getestet, indem wir sie Lichtmangelstress aussetzten und fanden, dass Makroalgen gegenüber diesem Stressor, zumindest kurzfristig, erstaunlich tolerant sind. Dies muss als besondere Anpassung an das Leben im Wasser angesehen werden, in dem die Verfügbarkeit von Licht generell größeren Schwankungen unterliegt als im Medium Luft. Erstaunlicherweise beobachteten wir in nur 3 Fällen einen negativen Einfluss von Lichtmangel auf die Verteidigungsfähigkeit von Algen. Dies widerspricht der gängigen Auffassung dass die Verteidigungsfähigkeit von Pflanzen in starkem Maße von der Energieverfügbarkeit abhängt. Nichtsdestotrotz zeigt dieser Befund, dass Umweltstress Weidegänger-Algen-Interaktionen modulieren kann.
Projektpartner:
1. Universidad Católica del Norte, Chile
2. University of Tasmania, Australien
3. University of Auckland, Neuseeland
4. Universidade da Madeira, Portugal
5. Universidade Federal Fluminense, Brasilien
6. University College of Science and Technology (KUSTEM), Malaysia
7. Chiba University, Japan
8. Université du Québec à Rimouski, Kanada
GAME V-Alumni
Poster:
Appelhans YS, Medeiros HE, da Gama BAP, Lenz M, Wahl M (2008). Metabolites for nothing and the defense for free? The influence of low-light stress on defensive traits against herbivory in four Brazilian macroalgae. 37th Benthic Ecology Meeting. 9. - 13. April 2008. Providence Rhode Island, USA.
Ramalhosa P, Debus S, Kaufmann M, Lenz M, Wahl M (2008) The production of defensive secondary metabolites under conditions of environmental stress in the seaweeds Stypopodium zonale and Grateloupia imbricata against herbivory by sea urchins on Madeira Island. XV Simpósio Ibérico de Estudos de Biologia Marinha. 9. - 13. September 2008, Funchal, Madeira, Portugal.
Vorträge:
Arsad S, Eidens C, Lenz M, Abdullah AS (2008) Effects of feeding pressure and low-light stress on the performance of antiherbivore defenses in the two red algae Gracilaria edulis and Gracilaria salicornia from Malay Peninsular. UMT International Symposium on Sustainability Science and Management. 8. - 10. Juni 2008. Kuala Terengganu, Malaysia.
Bessho K, Kubicek A, Nakaoka M, Lenz M, Wahl M (2008) Effects of light limitation on defensive traits in marine macroalgae: Defense strategies of Chondrus yendoi against herbivory. 55th Annual Meeting of the Ecological Society of Japan.
Cerda O, Pansch C, Lenz M, Wahl M, Thiel M (2008) Effects of low-light stress on anti-herbivore and anti-fouling defenses in four macroalgae species from northern-central Chile. 28th Chilean Marine Sciences Conference. 26. - 30. Mai 2008. Viña del Mar, Chile.
Lenz M, Wahl M (2008) Is energy supply affecting algal palatability? Temporary low-light stress in coastal habitats and its consequences for grazer-algal interactions. 43rd European Marine Biology Symposium. 8. - 12. September. Ponta Delgada, Azores, Portugal.
Piot A, Lenz M, Vasel M, Archambault P, Wahl M (2008) Large scale study of algal adaptation to temporary low-light conditions. 37th Benthic Ecology Meeting. 9. - 13. April 2008. Providence Rhode Island, USA.
Artikel:
Appelhans YS, Lenz M, Medeiros HE, da Gama BAP, Pereira RC, Wahl M (2010) Stressed, but not defenceless: no obvious influence of irradiation levels on antifeeding and antifouling defences of tropical macroalgae. Marine Biology 157: 1151-1159
Pansch C, Gómez I, Rothäusler E, Veliz K, Thiel M (2008) Species-specific defense strategies of vegetative versus reproductive blades of the Pacific kelps Lessonia nigrescens and Macrocystis integrifolia. Marine Biology: 155: 51-62
Pansch C, Cerda O, Lenz M, Wahl M, Thiel M (2009) Effects of low-light stress on anti-herbivore and anti-fouling defense in four seaweed species from northern-central Chile. Marine Ecology Progress Series: 381: 83-97
Kubicek A, Lenz M, Bessho K, Nakaoka M, Wahl M (2011) Inducible defence and its modulation by environmental stress in the red alga Chondrus yendoi (Yamada and Mikami, 1965) from Honshu Island, Japan. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology: 397 (2). pp. 208-213.
GAME VI: Flexibilität in der Verteidigungsfähigkeit von Makroalgen: Einfluss des Fraßdrucks auf die Geschwindigkeit, mit der eine chemische Abwehr induziert wird
Oktober 2007 bis Januar 2009
Fragestellungen:
Können Algen ihre Verteidigung flexibel auf Veränderungen in der Stärke des Fraßdrucks einstellen?
Reagieren sie schneller auf eine Bedrohung durch Fraßfeinde, wenn die Dichte der Weidegänger größer ist?
Resümee: Großalgen gehören zu den wichtigsten Organismen der Küstengewässer und gewährleisten eine Vielzahl bedeutender Ökosystemfunktionen. Sie können sich chemisch gegen ihre Fraßfeinde verteidigen, aber es ist bislang nicht bekannt, wie flexibel diese Verteidigungsreaktion ist. Wir haben an 9 Standorten Makroalgen für die Zeitdauer von 2-3 Wochen verschiedenen Dichten von Fraßfeinden, wie Meeresasseln und Schnecken, ausgesetzt und untersucht, ob die Induktion der Fraßverteidigung unter größeren Fraßdrücken schneller abläuft. Die Auswertung der Daten ist noch nicht abgeschlossen, aber für die Arten, die auf der Südhalbkugel untersucht wurden, konnte eindeutig gezeigt werden, dass ein höherer Fraßdruck zu einem schnelleren Aufbau der Abwehr führt. Zudem zeigte sich, dass die Verteidigung bei vielen Arten zeitlich gepulst ist. Die Algen erhöhen die Konzentration an Verteidigungsmetaboliten für den Zeitraum von 24-48h und senken sie dann wieder ab. Bislang ging man davon aus, dass ein konstanter Wert über längere Zeit gehalten wird. Dieser Befund ist neu und faszinierend. Eine gepulste Abwehr passt sehr gut in das Konzept der optimierten Verteidigung, denn auf diese Weise würden Algen Ressourcen schonen und den Fraßfeinden weniger Gelegenheit geben, sich an die Verteidigungsstoffe anzupassen. Unsere Ergebnisse deuten an, dass Großalgen flexibel auf Veränderungen in der Dichte ihrer Fraßfeinde reagieren können. Es ist anzunehmen, dass letztere im Zuge der Umwälzungen in vielen Küstenökosystemen in Zukunft stärker schwanken werden.
Projektpartner:
1. Universidad Católica del Norte, Chile
2. University of Auckland, Neuseeland
3. Universidade da Madeira, Portugal
4. Universidade Federal Fluminense, Brasilien
5. Université du Québec à Rimouski, Kanada
6. Bangor University, UK
7. National Institute of Oceanography (NIO), Indien
8. Bogor Agricultural University, Indonesien
9. Alfred-Wegener Institut für Meeres- und Polarforschung, Deutschland
GAME VI-Alumni
Poster:
Siregar, A., Schäfer, A. Lenz, M. von Juterzenka, K., Wahl, M. (2009). A tropical macroalgae can adjust its defense to fluctuating grazing intensity. World Ocean Conference. 11.-15. Mai 2009. Manado, Sulawesi, Indonesien.
Artikel:
Bischof R, Lenz M, Soto F, Thiel M, Wahl M (XXXX) Temporal profiles in macroalgal response to herbivory: the influence of grazing duration and pressure on defense induction in seaweeds. In prep.
Lenz M, Ringelhan F, Larsen Y, Bohn K, Rohnstock L, Molis M, Jenkins SR, Wahl M (XXXX) Regulation of anti-herbivore defences in two fucoid macroalgae: influence of grazing pressure and season. In prep.
Lenz M, Ramalhosa P, Bockhorn K, Debus S-L, Kaufmann M, Weinberger F, Wahl M (XXXX) Abiotic and biotic environmental factors modify
GAME VIII: Unterscheiden sich native und invasive Populationen mariner Invertebraten und Makroalgen hinsichtlich ihrer Toleranz gegenüber Umweltstress?
April 2010 bis Januar 2011
Fragestellungen:
Sind invasive Populationen mariner Wirbelloser grundsätzlich toleranter gegenüber Umweltstress als Populationen der gleichen Art, die aus deren Ursprungsgebiet stammen?
Resümee: Im vorangegangenen GAME-Projekt konnten wir zeigen, dass Organismen aus belasteten Habitaten robuster gegenüber Umweltstress sind als solche von pristinen Standorten. Dies deutet daraufhin, dass die Stresstoleranz einer Population durch selektive Prozesse erhöht werden kann. Dieses Modell taugt auch, um, zumindest teilweise, die höhere Stresstoleranz invasiver Arten zu erklären. Neben der artspezifischen, evolutiv vorgebenen Toleranz gegenüber bestimmten Umweltstressoren könnte es also auch eine erworbene, populationspezifische Widerstandsfähigkeit geben, die Invasionen begünstigt. Eine Selektion stresstoleranter Genotypen könnte während des Transportes unter ungünstigen Bedingungen, beispielsweise in Ballastwassertanks, stattfinden. Um dieser Frage nachzugehen, untersuchten wir an insgesamt 6 Standorten (+ Kiel) weltweit Populationen mariner Wirbelloser und Makroalgen hinsichtlich ihrer Stresstoleranz - sowohl in ihren Herkunftsgebieten als auch dort wo sie invasiv sind. Untersucht wurden die Pazifische Auster Crassostrea gigas, die Pantoffelschnecke Crepidula fornicata, das Manteltier Ciona intestinalis und die Grünlippmuschel Perna viridis. Die Daten werden zurzeit zur Publikation vorbereitet.
Projektpartner:
1. Universidad Católica del Norte, Chile
2. University of Hokkaido, Japan
3. Smithsonian Environmental Research Center, USA
4. University of Hong Kong Pokfulam, China
5. Bogor Agricultural University, Indonesien
6. Bangor University, UK
GAME VII: Unterscheiden sich invasive und nicht-invasive Invertebraten in ihrer Toleranz gegenüber Umweltstress?
Oktober 2008 bis Januar 2010
Fragestellungen:
Sind invasive Organismen grundsätzlich toleranter gegenüber Umweltstress als vergleichbare einheimische Arten?
Sind Individuen einer Art, die aus Habitaten mit einer starken Belastung durch anthropogene oder natürliche Stressoren stammen, grundsätzlich stresstoleranter als Artgenossen aus ungestörten Habitaten?
Resümee: Die Zahl der Bioinvasionen in Meeresgebieten ist, bedingt durch menschliche Aktivitäten, in den letzten Jahrzehnten stark angestiegen. Die Zahl der Arten, die täglich, beispielsweise mit Schiffen, weltweit verfrachtet werden wird auf über 10 000 geschätzt. Allerdings gelingt es bei weitem nicht allen Arten, sich in neuen Habitaten anzusiedeln und auszubreiten, d.h. invasiv zu werden. Erfolgreiche Invasoren können große ökologische Veränderungen hervorrufen und erhebliche ökonomische Schäden anrichten. Ökologen interessieren sich deshalb dafür, die Eigenschaften zu identifizieren, die eine invasive Art auszeichnen. Dieses Wissen würde es ermöglichen, die Folgen einer Verschleppung abzuschätzen und potentielle Invasionen vorherzusagen. Weithin wird die Toleranz gegenüber ungünstigen Umweltbedingungen, wie Schwankungen im Salzgehalt oder der Sauerstoffversorgung, als wichtige Voraussetzung für den Invasionserfolg angesehen. Allerdings gibt es nur sehr wenige Belege dafür, dass invasive Arten toleranter gegenüber Umweltstress sind als vergleichbare Arten, die nicht invasiv sind. Zu dieser Frage haben wir an 6 Standorten weltweit Versuche durchgeführt, in denen wir invasive und nicht-invasive Arten gängigen Umweltstressoren ausgesetzt und ihre Leistung unter Stressbedingungen verglichen haben. Dabei hat sich gezeigt, dass in 5 von 6 Fällen die invasiven Arten eine höhere Toleranz aufwiesen als vergleichbare einheimische Arten. Diese Beobachtung ist ein starkes Indiz dafür, dass Stresstoleranz eine wichtige Voraussetzung dafür ist, fremde Habitate erfolgreich besiedeln zu können.
Ein Modell, das erklären könnte warum Populationen invasiver Organismen besonders stresstolerant sind, nimmt an, dass es während des Invasionsprozesses zu einer Selektion resistenter Genotypen kommt. Dadurch steigt deren Häufigkeit in der Population und mit ihr auch deren mittlere Stresstoleranz. Um dieses Konzept zu testen, haben wir an 3 weiteren Standorten Versuche durchgeführt, in denen wir die Toleranz von Organismen aus stark belasteten/extremen Standorten mit der von Artgenossen aus Habitaten mit sehr günstigen Lebensbedingungen verglichen haben. An 2 von 3 Standorten haben sich die Individuen, die bereits über längere Zeit einer stressreichen Umwelt ausgesetzt waren, als robuster erwiesen. Das deutet daraufhin, dass Selektionsprozesse durchaus zu Unterschieden in der Stresstoleranz zwischen Populationen führen können.
Projektpartner:
1. Universidade Federal Fluminense, Brasilien
2. University of Auckland, Neuseeland
3. University of the West Indies, Trinidad & Tobago
4. Åbo Akademi University, Finnland
5. Shahid Beheshti University, Iran
6. University of Hokkaido, Japan
7. Bangor University, UK
8. Bogor Agricultural University, Indonesien
9. National Institute of Oceanography (NIO), Indien
GAME VII-Alumni
Vorträge:
Lenz M, Wahl M (2010) Tolerance towards abiotic stress: a comparison between invasive and native marine invertebrates. 45th European Marine Biology Symposium, August 23rd-27th, Edinburgh, UK.
Wendling C, Bachtiar R, Lenz M, von Juterzenka K, Wahl M (2010) Population differences in susceptibility to salinity stress in Perna viridis from contaminated and uncontaminated sites in West-Java, Indonesia. 2010 International meeting of the Association for Tropical Biology and Conservation. Bali, Indonesia 19.-24. July 2010.
Artikel:
Fowler AE, Nadine V. Gerner, Mary A. Sewell (2010) Temperature and salinity tolerances of Stage 1 zoeae predict possible range expansion of an introduced portunid crab, Charybdis japonica, in New Zealand. Biol Invasions, 13 (3). pp. 691-699.
Gröner, F., Lenz, M., Wahl, M. und Jenkins, S. R. (2011) Stress resistance in two colonial ascidians from the Irish Sea: the recent invader Didemnum vexillum is more tolerant to low salinity than the cosmopolitan Diplosoma listerianum. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 409 . pp. 48-52.
Lenz M, da Gama B, Gerner NV, Gobin J, Groener F, Harry A, Jenkins SR, Kraufvelin P, Mummelthei C, Sareyka J, Xavier EA, Wahl M (2011) Non-native marine invertebrates are more tolerant towards environmental stress than taxonomically related native species: Results from a globally replicated study. Environmental Research, 111 (7, SI). pp. 943-952.
Sareyka, J., Kraufvelin, P., Lenz, M., Lindström, M., Tollrian, R. und Wahl, M. (2011) Differences in stress tolerance and brood size between a non-indigenous and an indigenous gammarid in the northern Baltic Sea. Marine Biology 158: 2001-2008.
GAME IV: Zusammenhang zwischen der Diversität mariner Lebensgemeinschaften und ihrer Stabilität gegenüber Umweltveränderungen
Beginn Oktober 2005, Abschluss Januar 2007
Hier geht´s zur Zusammenfassung ...
Fragestellungen:
Gibt es einen positiven Zusammenhang zwischen der taxonomischen Diversität und der Stabilität von Benthosgemeinschaften?
Gibt es einen positiven Zusammenhang zwischen der funktionalen Diversität und der Stabilität von Benthosgemeinschaften?
Resümee: Dieses Projekt hatte eines der am meisten und am kontroversesten diskutierten Themen innerhalb der Ökologie zum Inhalt: die Beziehung zwischen der Diversität und Stabilität von Lebensgemeinschaften. Nur ein umfassendes Verständnis dieser Beziehung erlaubt es uns die Auswirkungen menschlicher Einflüsse auf Ökosysteme abschätzen zu können. In unserer Studie verpflanzten wir Aufwuchsgemeinschaften auf einer regionalen Skala von einem Standort zum anderen und maßen die Geschwindigkeit, mit der sie sich an die Struktur lokaler Gemeinschaften anpassten (Konvergenzrate). Dies nahmen wir als Maß für die Stabilität der Gemeinschaften und setzten sie mit der Diversität der Gemeinschaften zum Verpflanzungszeitpunkt in Beziehung. Die Ergebnisse zeigten, dass die Stabilität von Benthosgemeinschaften eine positive Funktion ihrer Diversität ist. Allerdings war die funktionale Diversität für die Stabilität ausschlaggebender ist als die taxonomische. Dies ist ein interessanter und neuer Befund in diesem Kontext, der zeigt, dass die Analyse funktionaler Gruppen in der Biodiversitätsforschung stärkere Beachtung finden sollte.
Projektpartner:
1. Universidad Católica del Norte, Chile
2. University of Tasmania, Australien
3. University of Auckland, Neuseeland
4. Universidade da Madeira, Portugal
5. Universidade Federal Fluminense, Brasilien
6. University of Newcastle upon Tyne, UK
7. University College of Science and Technology (KUSTEM), Malaysia
8. Chiba University, Japan
9. Åbo Akademi University, Finnland
GAME IV-Alumni
Poster:
Lauterbach L, Vance T, Bruemmer F, Thomason JC, Lenz M, Wahl M (2007) Live long and prosper: How does the age of a marine fouling community affect its stability towards environmental change? Change in Aquatic Ecosystems: Natural and Human Influences. 4. - 6. Juli 2007. Plymouth, Großbritannien.
Weseloh A, Link H, Yamakita T, Radzi MZ, Nakaoka M, Hock-Chark L, Lenz M, Wahl M (2007) The fast and the continuous: Community age and functional identity determine the stability of fouling communities in two regions of the Western Pacific. 42nd European Marine Biology Symposium. 27. - 31. August 2007. Kiel, Deutschland.
Vorträge:
Hillock K, Wiesmann L, Costello MJ, Lenz M, Wahl M (2006) Does community age influence its resistance towards environmental change in marine fouling communities? New Zealand Marine Sciences Conference. 20. - 22. September 2006. Nelson, Neuseeland.
Lenz M (2007) Age is a good predictor for the stability of marine fouling communities - results from a study replicated globally at different spatial scales. 42nd European Marine Biology Symposium. 27. - 31. August 2007. Kiel, Deutschland.
Yamakita T, Link H, Nakaoka M, Lenz M, Wahl M (2007) The community structure-stability relationship in marine fouling communities studied in field experiments in Tokyo Bay. 54th Annual Meeting of the Ecological Society of Japan. 19. - 23. März 2007. Matsuyama, Japan.
Artikel:
Cifuentes M, Krüger I, Dumont CP, Lenz M, Wahl M, Thiel M (2010) Does primary colonization or community structure determine the succession of fouling communities? J Exp Mar Biol Ecol: 352. pp.280-294.
Vance T, Lauterbach L, Lenz M, Wahl M, Sanderson RA, Thomason JC (2008) Rapid invasion and ecological interactions of Diplosoma listerianum in the North Sea, U.K. JMBA2 - Biodiversity Records. Published online:e59.DOI 10.1017/S1755267209000815.
Wahl, M., Link, H., Alexandridis, N., Thomason, J. C., Cifuentes, M., Costello, M. J., da Gama, B. A. P., Hillock, K., Hobday, A. J., Kaufmann, M. J., Keller, S., Kraufvelin, P., Krüger, I., Lauterbach, L., Antunes, B. L., Molis, M., Nakaoka, M., Nyström, J., bin Radzi, Z., Stockhausen, B., Thiel, M., Vance, T., Weseloh, A., Whittle, M., Wiesmann, L., Wunderer, L., Yamakita, T. und Lenz, M. (2011) Re-Structuring of Marine Communities Exposed to Environmental Change: A Global Study on the Interactive Effects of Species and Functional Richness. PLoS ONE, 6 (5). e19514. DOI 10.1371/journal.pone.0019514.
GAME III: Effekte zeitlich variabler Störungsregime auf die Diversität und Struktur von Lebensgemeinschaften
Beginn Oktober 2004, Abschluss Januar 2006
Fragestellungen:
Unterscheiden sich die Effekte zeitlich regulärer und irregulärer Störungsregime voneinander?
Hat die zeitliche Abfolge von Störungen einen Einfluss auf die Diversität und Struktur von Lebensgemeinschaften?
Resümee: Störungen strukturieren Lebensgemeinschaften und natürliche Störungsregime werden zunehmend durch den Einfluss des Menschen modifiziert. Bisherige Untersuchungen zum Einfluss von Störungen beschränkten sich dabei zumeist auf die Frage, ob Stärke und Frequenz von Störungsereignissen diese Effekte bestimmen. Wenig Beachtung wurde der Frage geschenkt, ob es eine Relevanz hat, wann eine Störung erfolgt und wie schnell ihr die nächste nachfolgt. Dies ist aber für das Verständnis der Wirkweise von Störungen grundlegend, denn diese legen Ressourcen frei, die aber nur genutzt werden können, wenn zu einem gegebenen Zeitpunkt Organismen vorhanden sind, die auf diese Ressourcen angewiesen sind. So sollten Störungen beispielsweise mit den Wachstums- und Reproduktionsphasen von Tieren oder Pflanzen interagieren. Dies haben wir in situ getestet getestet und fanden, entgegen den theoretischen Erwartungen, fast keine Unterschiede in den Effekten zeitlich sehr unterschiedlich strukturierter Störungsregime. Die Einheitlichkeit des globalen Musters war dabei erstaunlich.
Projektpartner:
1. Universidad Católica del Norte, Chile
2. University of Wollongong, Australien
3. University of Auckland, Neuseeland
4. Universidade da Madeira, Portugal
5. Universidade Federal Fluminense, Brasilien
6. University of Newcastle upon Tyne, UK
7. University College of Science and Technology (KUSTEM), Malaysia
8. Uniwersytet Gdanski, Polen
9. University of Alexandria, Ägypten
GAME III-Alumni
Poster:
Panusch R, Sugden H, Lenz M, Wahl M, Thomason JC (2006) Temporal variability of disturbances: an important determinant for the structure of subtidal benthic communities? 41st European Marine Biology Symposium. 4. - 8. September 2006. Cork, Irland.
Vorträge:
Lenz M, Molis M, Wahl M (2006) Does temporal variability in a disturbance regime affect the structure of early successional marine hardbottom communities. Results from a globally replicated experiment. 41st European Marine Biology Symposium. 4. - 8. September. Cork, Irland
Artikel:
Atalah J, Otto S, Anderson MJ, Costello MJ, Lenz M, Wahl M (2007) Temporal variance of disturbance did not affect diversity and structure of a marine fouling community in north-eastern New Zealand. Mar Biol 153: 199-211
Cifuentes M, Kamlah C, Thiel M, Lenz M, Wahl M (2007) Effects of temporal variability of disturbance on the succession in marine fouling communities in northern-central Chile. J Exp Mar Biol Ecol 352: 280-294
Sugden H, Panusch R, Lenz M, Wahl M, Thomason JC (2007) Temporal variability of disturbances: is this important for diversity and structure of marine fouling assemblages? Mar Ecol 28: 1-9
Wollgast S, Lenz M, Wahl M, Molis M. Effects of regular and irregular temporal patterns of disturbance on biomass accrual and species composition of a subtidal hard-bottom assemblage. Helgol Mar Res 62: 309-319
GAME II: Interaktive Effekte von Eutrophierung und Störung auf die Diversität und Struktur von Lebensgemeinschaften
Beginn Oktober 2003, Abschluss Januar 2005
Fragestellungen:
Wie verändert sich die Diversität von marinen Benthoslebensgemeinschaften entlang eines Störungsgradienten?
Ist die Diversität der Gemeinschaften eine Funktion der Nährstoffverfügbarkeit?
Gibt es interaktive Effekte von Eutrophierung und Störung auf die Diversität von Lebensgemeinschaften?
Resümee: Störungen sind Ereignisse, die die Struktur und Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften verändern. Stürme, Eisgang und Sedimentumlagerungen sind Beispiele für abiotische Störungsregime, während der Einfluss von Räubern eine biotische Störung darstellt. Eine vieldiskutierte These („Intermediate Disturbance Hypothesis”) zum Einfluss von Störungen auf die Diversität von Lebensgemeinschaften sagt voraus, dass die Beziehung dem Verlauf einer Optimumskurve folgt. Demnach findet sich bei einer mittleren Störungshäufigkeit oder Stärke in einem gegebenen System eine hohe Diversität. Der Einfluss von Störung soll einer Erweiterung des Modells („Kondoh-Modell”) zur Folge durch die Produktivität des Systems moduliert werden. Bei einer erhöhten Produktivität verschiebt sich das Diversitätsmaximum entlang des Störungsgradienten hin zu stärkeren oder häufigeren Störungen. In unserer Studie wurde die Primärproduktion innerhalb der Gemeinschaften durch die Zugabe von Nährstoffen erhöht. Der beschriebene Zusammenhang zwischen Produktivität und Störung konnte in keinem unserer Experimente bestätigt werden. Es fanden sich aber einzelne Einflüsse, sowohl von Störung als auch von Nährstoffanreicherung, auf die Diversität der Gemeinschaften. Der unimodale Zusammenhang zwischen Störung und Diversität konnte nur in wenigen Fällen gefunden werden. Unsere Arbeiten haben gezeigt, dass die in der Ökologie vorherrschende Modellvorstellung zum Einfluss von Störungen auf die Diversität von Lebensgemeinschaften eine zu starke Vereinfachung darstellt und daher nur bedingt die Muster erklären kann, die wir in vielen Ökosystemen beobachten. Da Störungen aber aufgrund menschlicher Aktivitäten weltweit an Stärke und Häufigkeit zunehmen, ist ein Verständnis dieses Zusammenhangs von entscheidender Wichtigkeit für die Abschätzung zukünftiger Entwicklungen nicht nur in marinen Ökosystemen.
Projektpartner:
1. University of Cape Town, Südafrika
2. Universita di Pisa, Italien
3. University of Adelaide, Australien
4. Tohoku University, Japan
5. Universidade da Madeira, Portugal
6. Universidade Federal Fluminense, Brasilien
7. Universidad Católica del Norte, Chile
8. University of Gothenburg, Schweden
9. University of Newcastle upon Tyne, UK
GAME II-Alumni
Poster:
Svensson JR, Lindegarth M, Siccha M, Lenz M, Molis M, Wahl M, Pavia H (2007) Maximum species richness at intermediate frequencies of disturbance: consistency among levels of productivity. 27. - 31. August 2007. 42nd European Marine Biology Symposium. Kiel, Deutschland.
Vorträge:
Lenz M, Molis M, Wahl M (2005) Effects of disturbance and nutrient enrichment on marine hardbottom communities: results from an experiment with a large scale replication. Summer Meeting of the American Society of Limnology & Oceanography ASLO. 19. - 24. Juni 2005. Santiago de Compostela, Spanien.
Canning-Clode J, Maloney K, McMahon S, Wahl M (2010) Integrating succession and functional richness in the local-regional richness relationship - a global scale perspective. 39th Benthic Ecology Meeting. Wilmington, NC, USA. 10-13 March 2010.
Artikel:
Canning-Clode J, Kaufmann M, Molis M, Wahl M, Lenz M (2008) Influence of disturbance and nutrient enrichment on early successional fouling communities in an oligotrophic marine system. Marine Ecology: An Evolutionary Perspective 29: 115-124
Canning-Clode J, Valdivia N, Molis M, Thomason JC, Wahl M (2008). Estimation of regional richness in marine benthic communities: quantifying the error. Limnology and Oceanography: Methods 6: 580-590.
Canning-Clode J, Bellou N, Kaufmann M, Wahl M (2009) Local-regional richness relationship in fouling assemblages - Effects of succession. Basic and Applied Ecology 10: 745-753
Canning-Clode J, Maloney KO, McMahon SM, Wahl M (2010) Expanded view on the local-regional richness relationship by incorporating functional richness and time – a large scale perspective. Global Ecology and Biogeography 19: 875-885.
Contardo Jara V, Miyamoto JHS, da Gama BAP, Molis M, Wahl M, Pereira RC (2006) Limited evidence of interactive disturbance and nutrient effects on the diversity of macrobenthic assemblages. Marine Ecology Progress Series 308: 37-48
Pfaff MC, Hiebenthal C, Molis M, Branch GM, Wahl M (2010) Patterns of diversity along experimental gradients of disturbance and nutrient supply – the confounding assumptions of the Intermediate Disturbance Hypothesis. African Journal of Marine Science 32(1): 127-135.
Svensson JR, Lindegarth M, Siccha M, Lenz M, Molis M, Wahl M, Pavia H (2007) Maximum species richness at intermediate frequencies of disturbance: consistency among levels of productivity. Ecology 88: 830-838
Sugden H, Lenz M, Molis M, Wahl M, Thomason JC (2008) The interaction between nutrient availability and disturbance frequency on the diversity of benthic marine communities on the North East coast of England. Journal of Animal Ecology 77: 24-31
Valdivia N, Heidemann A, Thiel M, Molis M, Wahl M (2005) Disturbance and diversity in hard-bottom macrobenthic communities at the coast of Chile. Mar Ecol Prog Ser 299: 45-54
Valdivia N, Stehbens JD, Hermelink B, Connell SD, Molis M, Wahl M (2008) Disturbance mediates the effects of nutrients on developing assemblages of epibiota. Austral Ecology 33: 951-962
GAME I: Untersuchungen zur Induzierbarkeit einer chemischen Verteidigung gegen Fraß bei Großalgen
Beginn Oktober 2002, Abschluss Januar 2004
Fragestellungen:
Wie verbreitet ist die Fähigkeit zur Verteidigungsregulation bei Großalgen?
Tritt sie in allen 3 Großgruppen (Rot-, Grün- und Braunalgen) auf?
Welche Reize lösen die Verteidigungsreaktion aus?
Resümee: Es wurden insgesamt 63 neue Fälle von induzierbaren Verteidigungs- reaktionen in allen 3 Großgruppen gefunden. Rotalgen zeigten dabei die anteilsmäßig größte Häufigkeit solcher Verteidigungsmechanismen (40 %). Bei den Braunalgen lag der Anteil geringfügig darunter (35 %), während Grünalgen nur selten eine induzierbare Verteidigung aufwiesen (10 %). Es zeigte sich, dass sowohl mechanische wie auch chemische Reize, sowie Kombinationen beider Faktoren, eine Verteidigung auslösen können. Welcher Reiz jedoch zum Auslösen einer Verteidigung notwendig ist, hängt von der Art der untersuchten Alge ab. Unsere Untersuchungen zeigen, dass die Interaktionen zwischen Algen und ihren Fraßfeinden komplexer sind als bisher angenommen wurde. Das Verständnis des Zusammenspiels beider Gruppen ist jedoch entscheidend, um die Auswirkungen von Veränderungen in Küstenökosystemen abschätzen zu können.
Projektpartner:
1. Rhodes University, Südafrika
2. Kenya Marine and Fisheries Research Institute, Kenia
3. Universidad Católica del Norte, Chile
4. Universidade Federal Fluminense, Brasilien
5. University of Newcastle Upon Tyne, UK
6. University of Gothenburg, Schweden
7. Sungkyunkwan University, Südkorea
8. Universidade do Algarve, Portugal
GAME I-Alumni
Poster:
Linane K, Neven I, Thomason J, Molis M, Wahl M (2004) Inducible defences of marine macroalgae in response to herbivory: A study examining the effects of grazing, waterborne cues and light on seaweed defence. 52nd Winter Meeting of the British Phycological Society. 4. - 7. Januar 2004. Lancaster, Großbritannien.
Vorträge:
Macaya E, Rothäusler E, Thiel M, Molis M, Wahl M (2004) Inducible response in two brown macroalgae from the northern-central coast of Chile. 18th International Seaweed Symposium. Bergen, Norwegen.
Artikel:
Ceh J, Molis M, Dzeha TM, Wahl M (2005) Induction and reduction of anti- herbivore defenses in brown and red macroalgae off the Kenyan coast. J Phycol 41: 726-731
Diaz E, Güldenzoph C, McQuaid C, Molis M, Wahl M (2006) Variability in grazer-mediated defensive responses of green and red macroalgae on the south coast of South Africa. Mar Biol 149: 1301-1311
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GAME Pilotstudie: Einfluss von UV-Strahlung auf die Diversität mariner Lebensgemeinschaften (Hartboden)
Beginn Oktober 2000, Abschluss Januar 2002
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Projektpartner:
1. Antarctica
2. University of Wollongong, Australien
3. Universidad Católica del Norte (Coquimbo, Chile)
4. Lüderitz, Namibia
5. Kenya Marine Fisheries Research Institute, Mombasa, Kenia
6. University of Hong Kong Pokfulam, China
7. Israel
8. Nova Scotia
9. Norway
Publikationen:
Dobretsov, S. V., Qian, P. Y. und Wahl, M. (2005) Effects of solar ultraviolet radiation on the formation of shallow, early successional biofouling communities in Hong Kong. Marine Ecology Progress Series 290: 55-65.
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Wahl, M., Molis, M., Davis, A., Dobretsov, S., Dürr, S., Johansson, J., Kinley, J., Kirugara, D., Langer, M., Lotze, H., Thiel, M., Thomason, J. C., Worm, B. und Zeevi Ben-Yosef, D. (2004) UV effects that come and go: A global comparison of marine benthic community level impacts. Global Change Biology 10(12): 1962-1972
