Seitenpfad:

Neue Max-Planck-Forschungsgruppe am MPIMM: Öko-Evolutionäre Interaktionen

18.05.2022

Wir freuen uns sehr, seit dem 1. März 2022 eine neue Max-Planck-Forschungsgruppe unter der Leitung von Dr. Laetitia Wilkins an unserem Institut begrüßen zu dürfen! Wilkins und ihr Team erforschen Wechselwirkungen zwischen symbiotischen Mikroben und ihren Wirten im Meer, ihre Evolution und ihre Bedeutung für die Funktion und Stabilität von Ökosystemen.

Gründungsmitglieder einfügen
Die Gründungsmitglieder der Gruppe „Öko-Evolutionäre Interaktionen“: Isidora Morel, Laetitia Wilkins und Anna Carlotta Kück. © Grace D'Angelo

Von der Korrelation zur Kausalität

"Seit meiner Promotion an der Universität Lausanne in der Schweiz faszinieren mich die Gemeinschaften von Mikroorganismen, die sogenannten Mikrobiome, die mit Tieren eng verbunden sind, und ihrer Rolle bei der Anpassung der tierischen Wirte. Ihre Erforschung war aber oft frustrierend, weil sie rein korrelativ ist. Während meiner Zeit als Postdoktorandin in Kalifornien, in den Forschungsgruppen von Prof. Stephanie Carlson an der UC Berkeley und Prof. Jonathan Eisen an der UC Davis, entwickelte ich konkrete Ideen, wie man in der Mikrobiomforschung von der Korrelation zur Kausalität gelangen kann. Es gibt dazu quasi ein natürliches Experiment im Ozean – die Entstehung des Isthmus von Panama. Daran untersuche ich tierisch-mikrobielle Symbiosen, um herauszufinden, wie sich die Mikroben auf die Fitness des Wirts auswirken. Die Max-Planck-Gesellschaft hat mir die Möglichkeit gegeben, meine eigene Forschungsgruppe zu gründen und die öko-evolutionären Wechselwirkungen zwischen tierischen Wirten und ihrem Mikrobiom in Zeiten des globalen Klimawandels zu untersuchen."

Getrennt durch den Isthmus von Panama

Ernährungssymbiose
Die Ernährungssymbiose zwischen Muscheln und ihren bakteriellen Partnern. Bakterielle Symbionten sind in spezialisierten Zellen in den Kiemen des Wirts (Bakteriozyten) beheimatet, wo sie reduzierte Schwefelverbindungen oxidieren und die daraus resultierende Energie nutzen, um Kohlenstoff zu binden und organischen Kohlenstoff als Nahrung für ihren Wirt, die Muschel, bereitzustellen. Diese Illustration stammt von der Wissenschaftlerin und Wissenschaftskommunikatorin Isidora Morel, die in der Gruppe für öko-evolutionäre Interaktionen promoviert. © Laetitia Wilkins

Muscheln sind weltweit verbreitet und leben oft in Gegenden mit viel organischem Material im Sediment (z. B. Seegraswiesen oder Mangroven). Mondmuscheln gibt es schon seit mehr als 400 Millionen Jahren. Sie lebten schon zur Zeit der Dinosaurier und gedeihen auch in der heutigen Zeit. Oder wie eine Evolutionsbiologin sagen würde: Diese Muscheln waren in Bezug auf ihr Überleben und ihre Diversifizierung äußerst erfolgreich. Die Mondmuscheln der Gattungen Ctena und Codakia sind für Wilkins' neue Forschungsgruppe besonders interessant, weil diese Gattungen Schwesterartenpaare umfassen, die durch die Schließung des Isthmus von Panama getrennt wurden. Heute sind diese Artenpaare die engsten lebenden Verwandten, obwohl sie auf den unterschiedlichen Seiten Mittelamerikas sehr unterschiedlichen Umweltbedingungen ausgesetzt sind.

Die Schließung des Isthmus vor etwa 2,8 Millionen Jahren führte zur Trennung eines alten Ozeans in den tropischen Ostpazifik und das Karibische Meer. Dieses geologische Ereignis veränderte die Meeresströmungen, den Salzgehalt, die Temperatur und die Primärproduktivität. Populationen von Meeresorganismen, die einst einen gemeinsamen Lebensraum und einen gemeinsamen Genpool besaßen, mussten sich unabhängig voneinander an die neuen Bedingungen anpassen. Das führte zu einer Reihe konvergenter Evolutionsereignisse, die uns einen guten Einblick geben, wie sich Arten an rasche Umweltveränderungen anpassen können.

Angesiedelt in Bremen, weltweit gut vernetzt

Feldforschung
Feldforschung mit lokalen Forschenden in Guanacaste, Costa Rica, im November 2021. © Minor Lara (junior)

Die Erforschung der Mondmuscheln und der mit ihnen verbundenen chemosynthetischen Bakterien hilft uns auch zu verstehen, wie Wirt-Mikroben-Verbindungen auf einen sich verändernden Ozean während des Anthropozäns reagieren werden. Wilkins' Gruppe arbeitet eng mit Forschern in Mittelamerika, Guadeloupe, Kalifornien, Hongkong, Österreich und auch mit Forschungsgruppen in Deutschland zusammen, darunter Forschende an den Max-Planck-Instituten in Mainz und Köln.

„In der Max-Planck-Forschungsgruppe Öko-Evolutionäre Interaktionen legen wir Wert auf Vielfalt, Kreativität und ein integratives Umfeld in der Wissenschaft. Das Max-Planck-Institut in Bremen bietet die notwendigen Ressourcen und das Netzwerk, um unsere wissenschaftlichen und gesellschaftsbezogenen Ziele zu erreichen. Wir freuen uns sehr, Teil der Max-Planck-Familie und des einzigen Max-Planck-Instituts für Meeresforschung zu sein“, sagt Wilkins.

Rückfragen bitte an:

 
Back to Top