Prof. Dr. Eva M. Griebeler

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Forschung

Die Schwerpunkte meiner Forschung führen die Gebiete Ökologie und Evolutionsbiologie zusammen. Als Modellorganismen setze ich verschiedene Tiergruppen/-arten (Wirbellose, Wirbeltiere) ein. Die von mir verwendeten Methoden umfassen Freilanduntersuchungen und Laborexperimente, molekulare Analysen von Populationen sowie die mechanistische und statistische Modellierung zur Auswertung der empirischen Daten, zur Validierung von empirischen Ergebnissen und zur Erstellung von Prognosen.

Folgende inhaltlich nicht voneinander unabhängige größere Themen bilden hierbei die Schwerpunkte meiner Forschung:

	i. Evolutionäre Ökologie von Lebenslaufstrategien ii. Naturschutzbiologie und Klimawandel iii. Entwicklung und Test von Methoden zur Auswertung von empirischen Daten in der Ökologie und Evolutionsbiologie.

Die Lebenslaufstrategie eines Organismus definiert eine komplexe, aufeinander abgestimmte evolutive Anpassung der Merkmale eines Organismus an die Umwelt, die die Wahrscheinlichkeit seines Überlebens und seiner erfolgreichen Fortpflanzung in ihr erhöhen. Daher untersuchen wir die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Merkmalen bei Wirbeltiergruppen (z.B. zwischen Körpergröße und Wurfgröße bei Säugetieren), untersuchen den Einfluss von Umweltbedingungen auf deren Ausprägung, aber auch die Änderung der Merkmale verschiedener Taxa im Laufe der Evolutionsgeschichte. Die für rezente Arten erlangten Erkenntnisse werden eingesetzt, um basierend auf phylogenetischen Informationen eine Vorhersage der Ausprägung der Merkmale bei fossilen Taxa zu erstellen.

ii. Die Naturschutzbiologie befasst sich klassisch mit dem Einfluss von anthropogenen Einflüssen auf Populationen, wie z.B. der Habitatverkleinerung, –verinselung, –verschlechterung und –fragmentierung, die alle ihr Aussterben verursachen können. Sie ist größtenteils ökologische Grundlagenforschung. Der aktuell beobachtete Klima- und Landschaftswandel induziert nicht nur Änderungen in den Populationsgrößen und der Verbreitung von Arten, sondern auch mikroevolutive Prozesse in Populationen. Letztere werden als Änderungen in der Zusammensetzung des Genpools von Populationen sichtbar und können bereits innerhalb kurzer Zeiträume zum Aussterben von Arten oder zur Entstehung von neuen an die geänderten Umweltbedingungen angepassten Arten führen. Wir erheben eigene Daten im Freiland und verwenden Literaturdaten zur Biologie der Arten, und schätzen mit selbst entwickelten meist individuenbasierten Simulationsmodellen oder mit statistischen Modellen die Überlebenswahrscheinlichkeit von Populationen und Arten ab.

iii. Standardverfahren zur Auswertung ökologischer und genetischer Daten sind oft sehr statisch und basieren auf sehr stark abstrahierten Modellen. Bei der Auswertung von empirischen Daten zu ökologischen und evolutiven Prozessen ist es oft sinnvoller eigene realitätsnähere Nullmodelle oder Nicht-Standard-Erklärungsmodelle zu verwenden. Unsere hierfür entwickelten Auswerteverfahren basieren auf mathematischer Modellierung oder sind Simulationsmodelle.

Aktuelle Forschungsprojekte

Lebenslaufstrategien in rezenten Wirbeltieren (Säugetiere, Vögel, Reptilien, Amphibien und Fische)

Beschreibung: Wir untersuchen auf interspezifischer Ebene Zusammenhänge zwischen verschiedenen Merkmalen (z.B. Körpergröße und Lebensdauer) der Lebenslaufstrategie von Arten für verschiedene Wirbeltiergruppen. Die Daten zu Merkmalen der Arten stammen aus einschlägigen Datenbanken und der Literatur. Die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen den Merkmalen erfolgt mit Standard- und phylogenetisch-kontrollierten Regressionsmodellen.

Beteiligte: PD Dr. Eva Maria Griebeler, Dr. Jan Werner, Dipl. Biol. Konstantin Hallmann (Doktorarbeit), diverse Bachelorkandidaten.
Finanzierung: DFG (2008 bis 2014)

Lebenslaufstrategien von Sauropoden und triassischen marinen Reptilien

Beschreibung: Mit Hilfe von Regressionsmodellen, die für nah verwandte, rezente Taxa der fossilen Taxa von uns erstellt wurden, schätzen wir aus der Körpergröße verschiedene Reproduktionsmerkmale, Merkmale zu ihrem Altern und zu ihrem Wachstum. Die Merkmale der fossilen Taxa sind entweder direkt im Fossilbericht dokumentiert (z.B. Gelegegröße) oder werden von uns indirekt aus dem Wachstumsbeleg in Langknochen abgeleitet (z.B. Sterbealter, Alter bei Geschlechtsreife).

Beteiligte: PD Dr. Eva Maria Griebeler, Dr. Jan Werner, Prof. Dr. Martin Sander (Steinmann-Institut, Bonn), Dr. Nicole Klein (Museum für Naturkunde, Stuttgart)
Finanzierung: DFG (2008 bis 2014)

Thermophysiologie von Dinosauriern

Die Abschätzung der Körpertemperatur und die Frage, ob fossile Organismen endotherm oder ektotherm waren, kann offensichtlicher weise nur indirekt angegangen werden. In unserer Forschung verwenden wir für fossile Organismen ihre Wachstumsrate als Surrogat. Letztere kann mittels Modellierung aus dem Wachstumsbeleg in Langknochen abgeleitet werden. Ob z.B. Dinosaurier endotherm oder ektotherm waren untersuchen wir mit mathematischen Modellen.

Beteiligte: PD Dr. Eva Maria Griebeler, Dr. Nikolaos Sfakianakis (Mathematik, Universität Mainz), Dr. Jan Werner
Finanzierung: Zentrum für „Rechnergestützte Forschungsmethoden in den Naturwissenschaften“, Universität Mainz, DFG (2008 bis 2014)

Zeitliche, räumliche und genetische Struktur und Habitatnutzung ausgewählter Tierarten

Globale und lokale Umweltbedingungen, aber auch der Mensch beeinflussen die zeitliche, räumliche und genetische Struktur von Populationen. Die von uns verwendeten Methoden zur Untersuchung dieser Einflüsse umfassen Freilanduntersuchungen und Laborexperimente, die molekulare Ökologie sowie die mechanistische und statistische Modellierung.

Beteiligte: PD Dr. Eva Maria Griebeler, Sebastian Hoffmann (Doktorarbeit), Catherine Linn (Doktorarbeit), Dr. Kamilla Koch, diverse Kandidaten aus verschiedenen Studiengängen.

Modellierung der aktuellen und zukünftigen Verbreitung von Arten

Der gegenwärtig zu beobachtende Klima- und Landschaftswandel ändert die Verbreitung von Arten. Um die aktuelle Verbreitung von Arten zu erklären und ihre zukünftige Habitateignung zu prognostizieren, setzen wir die ökologische Nischenmodellierung ein. Als weiteren Ansatz zur Abschätzung des Überlebens von Arten unter dem Klima- und Landschaftswandel erstellen wir Simulationsmodelle für ausgewählte Arten, insofern für sie gute Informationen zu ihrem Lebenszyklus und ihrer Interaktion mit der Umwelt verfügbar sind.

Beteiligte: PD Dr. Eva Maria Griebeler, Catherine Linn, MA (Doktorarbeit), Dr. Kamilla Koch, Dipl. Biol. Konstantin Hallmann, diverse Kandidaten aus verschiedenen Studiengängen.
Finanzierung: Promotionsstipendium der DBU für Catherine Linn, MA (2011-2014)