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Was ist DynaTrait?

DynaTrait ist ein Schwerpunktprogramm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit dem Titel: “Flexibility Matters: Interplay between Trait Diversity and Ecological Dynamics Using Aquatic Communities as Model Systems (DynaTrait)” (SPP 1704). DynaTrait ist ein Verbund von über 60 ForscherInnen, die in 20 Teilprojekten mit unterschiedlichen Themenschwerpunkten zusammenarbeiten. Das Schwerpunktprogramm läuft seit 2015 und geht 2018 in die zweite Finanzierungsphase bis Ende 2020.

Wofür steht DynaTrait?

DynaTrait steht für dynamic traits, damit sind funktionelle Eigenschaften oder Merkmale von Arten gemeint, die am Individuum messbar sind und in ihrer Gesamtheit Auswirkungen auf Ökosystemfunktionen haben. Die dynamischen Eigenschaften eines Nahrungsnetzes hängen stark von den funktionellen Eigenschaften (Merkmalen) der beteiligten Organismen ab. Diese verändern sich über die Zeit in Abhängigkeit von der Anwesenheit anderer Organismen im Nahrungsnetz, die untereinander in einer Beziehung stehen. Der Erklärfilm unten zeigt, wie dieses Wechselspiel die Dynamik von Lebensgemeinschaften beeinflusst.

Erklärfilm DynaTrait

In diesem Animationsfilm wird das Kernthema von DynaTrait anschaulich erklärt: wie passen sich Organismen durch funktionelle Biodiversität an Umweltveränderungen an?

Wie erforschen wir funktionelle Biodiversität und ökologische Dynamiken?

In DynaTrait nutzen wir diverse Planktongemeinschaften als Modellsysteme, da Plankton relativ leicht sowohl in natürlichen Systemen (Meere, Seen) als auch unter kontrollierten Laborbedingungen untersucht werden kann. Neben anderen empirischen Datensätzen nutzen wir das einzigartige Langzeitdatensatz der Planktongemeinschaft des großen und tiefen Bodensees für die Modellentwicklung und -validierung.

Als Beispiel zeigen wir hier ein Video einer simulierten Räuber-Beute-Beziehung, die eine ständige gegenseitige Anpassung der Freßbarkeit der Beute und der Selektivität des Räubers in Abhängigkeit von einander darstellt. Das zweite Video weiter unten illustriert die saisonale Planktonsukzession (Planktonsukzession = dynamische Entwicklung des Ökosystems in der Wachstumsperiode) des Bodensees.

Video einer adaptiven Räuber-Beute Dynamik

Das Video zeigt die gegenseitige Anpassung der funktionellen Eigenschaften (Merkmalskombinationen) von Räuber-Beute Gemeinschaften. Oben: Der Mittelwert (gepunktete und gestrichelte Linien) der Merkmalsverteilung (durchgezogene Linie) der Beute- (grün) und der Räuber- (blau) Gemeinschaft verändert sich in Abhängigkeit des Selektionsdrucks. Die Beutearten unterscheiden sich in Freßbarkeit und Wachstumsraten, während sich die Räuber in Beuteselektivität und Halbsättigungsraten unterscheiden. Unten: Biomassedynamik der Beute- (grün) und der Räuber- (blau) Gemeinschaft.

Referenz: Coutinho R, Klauschies T und U Gaedke (2016). Bimodal trait distributions with large variances question the reliability of trait-based aggregate models. Theoretical Ecology, 9: 389-408. Link

Saisonale Planktonsukzession im Bodensee

Das Video zeigt eine Animation des saisonalen Planktonsukzession im großen und tiefen Bodensee. Planktonbiomassen und die regulierenden Faktoren weisen eine starke Saisonalität auf. Der Bodensee-Datensatz besteht auf hochaufgelösten Langzeitaufnahmen (bis zu 20 Jahre) der abiotischen Faktoren, Biomassen, bakterielle und Primär-Produktion, sowie den rekonstruierten Energie- und Nährstoffflüssen im Nahrungsnetz. Der sich jedes Jahr wiederholende Sukzessionszyklus ist während der Wachstumsperiode von März bis Novermber weitestgehend autogen getrieben. 

Referenz: Boit A und U Gaedke (2014). Benchmarking Successional Progress in a Quantitative Food Web. PLoS ONE (2014), 9(2): e90404. doi:10.1371/journal.pone.0090404. Link