Forschungsinteressen

Wir untersuchen wie ökologische Prozesse und Evolutionsgeschichte Muster von Biodiversität beeinflussen. Dazu kombinieren wir populationsgenetisch und phylogenetische Ansätze und erforschen die Mechanismen die Adaptation und Artbildung in verschiedenen Arten und Lebensräumen antreiben. Unsere Forschung verbindet molekulare Daten, Evolutionstheorie und Ökologie um zu verstehen wie genetische Variation erhalten bleibt und wie evolutionäre Kräfte auf mikro- und makroevolutionärer Ebene wirken. 

Im SFB 1211 sind wir an zwei Teilprojekten beteiligt (C05 und C07). Hier untersuchen wir wie Geologie und Biologie co-evolvieren. Wir analysieren ob genetische Veränderung genutzt werden kann, um geologische Ereignisse zu datieren und welchen Einfluss Tektonik und Klima auf die Evolution aquatischer Organismen haben.

In unseren Projekten haben wir festgestellt, dass aktuelle Muster von Populationsdifferenzierung und -verwandtschaft nicht immer den aktuellen geographischen Verteilungen der Arten entsprechen. Es scheint dass wir die aktuellen genetischen Muster im Licht von historischen Klimaveränderungen und geologischen Ereignissen interpretieren müssen. 

Aktuell fokussieren wir uns auf die Amphipodendiversität und -Differenzierung im Altiplano (Chile), auf die genetische Differenzierung von Eintagsfliegen (Ephemeroptera) im Norden Chiles und auf die genetische Diversität aquatischer Invertebraten in Namibia. 

Invasive Arten verändern lokale Ökosystem und können einheimische Arten bedrohen. Uns interessieren Invasionsmuster und die ökologischen Konsequenzen von invasiven Arten in aquatischen Ökosystemen. Wir möchten ausserdem herausfinden, welche Eigenschaften eine invasive Art im neuen Ökosystem erfolgreich machen. 

Neogobius melanostomus

Die Schwarzmaulgrundel, Neogobius melanostomus, ist eine sehr erfolgreiche invasive Art und sehr häufig im Rhein. Uns interessiert vor allem über welche Routen, sie den Rhein besiedelt hat und ob die Tiere im Rhein bereits Anzeichen von lokaler Adaptation and das neue Habitat zeigen. 

Knipowitschia caucasica

Die neueste Grundelart im Rhein ist Knipowitschia caucasica und in ihrer Doktorarbeit untersucht Adreeja Chatterjee die Biologie dieser Grundelart. Sie interessiert sich vor allem für die Invasionsgeschichte, die Futterkonkurrenz mit einheimischen und anderen invasiven Arten und das Fortpflanzungsverhalten. In ihrer Doktorarbeit kombiniert sie Verhaltensexperimente mit Mageninhalts- und stabilen Isotopenanalysen und mit molekularen Methoden und bioinformatischen Analysen von NextGen Daten. 

Physella acuta

Diese Süßwasserschnecke ist extrem invasive und inzwischen auf der ganzen Welt verbreitet. Selbst in Chile ist sie in einigen Gewässern häufig und wir untersuchen dort ihre genetische Diversität und Invasionsgeschichte. 

In letzter werden molekulare Methoden auch immer mehr im Artenschutz eingesetzt. In Kooperation mit Naturschutzverbänden und Fischereivereinen untersuchen wir die genetische Diversität und die Herkunft von aquatischen Wirbeltieren und beraten Wiederansiedlungsprojekte. Im Moment untersuchen wir die genetische Diversität des Seesaiblings (Salvelis alpestris), versuchen die effektive Populationsgröße von Maifischen (Allosa allosa) zu ermitteln und Invasionsrouten von Nutrias (Myocastor coypus) zu indentifizieren. 

Der Amazonenmolly, Poecilia formosa, ist mein wichtigstes Modellsystem zur Untersuchung der Entstehung und Beibehaltung klonaler Reproduktion. P. formosa ist eine rein weibliche Hybridart, die sich gynogenetisch fortpflanzt, d.h. die Weibchen produzieren unreduzierte Eizellen, benötigen aber Spermien einer nah verwandten Art, um die Eientwicklung zu starten. In der Eizelle wird das männliche genetische Material inaktiviert und abgebaut und trägt nicht zum Genotyp der Nachkommen bei (echte Klone). Von klonalen Tieren wird im Allgemeinen angenommen, dass sie wenig anpassungsfähig und evolutionär eher junge Arten sind. Für Amazonenmollies ist aber bekannt, dass sie ökologisch erfolgreich und deutlich älter sind als erwartet. Mich interessiert, wie klonale Arten in einer sich schnell verändernden Umwelt überleben und wie sie mit nah verwandten sexuellen Arten konkurrieren können.