Die Abteilung Evolutionäre Ökologie untersucht die Anpassung von Organismen an interagierende Arten und an ihre Umwelt über verschiedene Ebenen hinweg, d.h. von der molekularen Basis über den individuellen Organismus bis hin zu natürlichen Populationen im Feld.
Insbesondere interessiert uns die evolutionäre, chemische und molekulare Ökologie symbiotischer Assoziationen zwischen Insekten und Mikroorganismen, die in der Natur allgegenwärtig sind und eine enorm wichtige Rolle für die Ökologie und Evolution der Wirtsorganismen spielen. Unsere Forschungsziele sind (i) die funktionelle Diversität bakterieller Symbionten zu charakterisieren und ihren Einfluss auf die Ökologie der Insekten zu verstehen, (ii) die evolutionären Ursprünge von Symbiosen zu rekonstruieren und die Faktoren herauszufinden, die ihre Entstehung und Beibehaltung begünstigen, (iii) die physiologischen und genomischen Konsequenzen der symbiotischen Lebensweise zu untersuchen, und (iv) durch die molekulare Charakterisierung der Wirt-Symbiont-Interaktionen die Mechanismen zu verstehen, die für die Spezifität der Assoziationen sorgen. Wir untersuchen außerdem die Evolution von Lebenslaufstrategien über eine große Vielzahl von Tiergruppen hinweg (einschließlich lebender Vertebraten und Dinosauriern) und die ökologischen Faktoren, die unterschiedliche Strategien begünstigen. Diese Projekte basieren auf der Analyse großer ökologischer Datensätze und sind mit diversen Aspekten der Naturschutzbiologie inklusive Klimawandel und Landnutzung verbunden. Zudem erforschen wir parapatrische Artbildung und Wirtspflanzen-Spezialisierung bei Insekten.
Unsere Forschung kombiniert traditionelle ökologische Experimente im Labor und Freiland mit molekularen Methoden (PCR, qRT-PCR, FISH, Klonierung, Sequenzierung), moderner Hochdurchsatz-Sequenzierung (Genomics, Transcriptomics, GBS) und chemischer Analytik (v.a. Gas-Chromatographie/Massenspektrometrie). Außerdem erstellen wir mathematische Modelle und verwenden Computersimulationen, um Prozesse zu verstehen und Vorhersagen zu generieren, die im Labor- oder Freilandversuch getestet werden können.
Forschungsprojekte
Die Verteidigungssymbiose der Bienenwölfe
Beteiligte Forscher: Prof. Dr. Martin Kaltenpoth, Dr. Tobias Engl, Dr. Mario Sandoval-Calderón, Chantal Selina Ingham
Multi-Partner Interaktionen im Darm von Feuerwanzen
Beteiligte Forscher: Prof. Dr. Martin Kaltenpoth, Dr. Adam Martinez, Thomas Ogao Onchuru MSc,
Symbiotische Verteidigung der Eier von Wollkäfern
Beteiligte Forscher: Dr. Laura Flórez, Prof. Dr. Martin Kaltenpoth, Rebekka Janke MSc, Ramya Ganesan MSc
Bakterielle Symbionten von Getreideschädlingen
Beteiligte Forscher: Dr. Tobias Engl, Julian Kiefer MSc
Mikrobielle Symbionten in pilzzüchtenden Ambrosiakäfern
Beteiligte Forscher: Dr. Peter Biedermann (MPICE)
Symbiotische Entgiftung in Fichtenrüsselkäfern
Researchers: Aileen Berasategui MSc (MPICE), Prof. Dr. Martin Kaltenpoth, collaboration with Prof. Dr. Jonathan Gershenzon and Dr. Axel Schmidt at the MPICE
Evolutionäre Ökologie von Lebenslaufstrategien
Beteiligte Forscher: PD Dr. Eva Maria Griebeler, Dr. Jan Werner, Dipl.-Biol. Konstantin Hallmann, collaboration with Prof. Dr. Martin Sander (Steinmann-Institut, Bonn), Dr. Nicole Klein (Museum für Naturkunde, Stuttgart), Dr. Nikolaos Sfakianakis (Mathematik, Universität Mainz)
Naturschutzbiologie und Klimawandel
Beteiligte Forscher: PD Dr. Eva Maria Griebeler, Dipl.-Biol. Sebastian Hoffmann, Catherine Linn MA, Dr. Kamilla Koch
Entwicklung und Test von Methoden zur Auswertung von empirischen Datensätzen in der Ökologie und Evolutionsbiologie
Beteiligte Forscher: PD Dr. Eva Maria Griebeler