Biologische Bodenkrusten als geeignete Modelsysteme um Taxonomie und kryptische Diversität von Mikroalgen aufzuklären

Stabile biologische Bodenkrusten in Sanddünen der Ostsee (Foto: V. Hotter).
Nahaufnahme einer biologischen Bodenkrusten, das grüne Protonema ist deutlich über der Bedeckung aus schwarzen Cyanobacterien zu erkennen (Foto: K. Glaser).

Auf globaler Ebene sind biologische Bodenkrusten (englisch: biological soil crusts; BSC) die produktivste mikrobielle Biomasse in trockenen und anderen extremen Regionen mit Mikroalgen als Schlüsselorganismen. Die Systematik von Mikroalgen wandelt sich momentan von einem morphologischen Artkonzept hin zu einem phylogenetischen. Das morphologische Konzept ist nicht immer verlässlich, da manchen Organismen klar differenzierbare morphologische Eigenschaften fehlen. Daraus folgt, dass sich die beiden Artkonzepte in taxonomischer Zuordnung und Artabgrenzung unterscheiden: ein fundamentales Problem, dass gelöst werden muss.

Die Mikroalge Stichococcus wird weltweit in biologischen Bodenkrusten dokumentiert, was für ihre Bedeutung als Schlüsselorganismen in BSCs spricht. Ihre Taxonomie ist noch nicht geklärt, was eine Biodiversitätsbestimmung erschwert. Die weltweite Verbreitung der BSCs macht diese interessante Mikroökosysteme zu geeigneten Kandidaten um Artentstehungsprozesse in Abhängigkeit von der geographischen Verbreitung und Umweltbedingungen zu verfolgen.

Des Weiteren sind Diatomeen häufig Bestandteil in BSCs, jedoch war die morphologische Identifikation manchmal nicht möglich, vermutlich auf Grund fehlender Informationen. Generell ist das Wissen über terrestrische Diatomeen und ihre Ökosystemfunktion extrem gering, obwohl ihre aquatischen Vertreter maßgeblich zur marinen Primärproduktion beitragen. Wir wollen gern die Diversität der Diatomeen in BSCs erfassen und uns dabei auf bisher unbekannte Arten und ihre Beschreibung fokussieren.

Ein polyphasischer Ansatz basierend auf molekularen Daten, unterstützt durch morphologische und ökophysiologische Charakteristika, wird sowohl zu in einer robusten Taxonomie als auch zu der Entdeckung und Benennung neuer Arten führen.

Stichococcus bacillaris in Reinkultur; Maßstab = 5 µm (Foto: K. Glaser).

Verantwortlich
Dr. Karin Glaser

Anh Tu Van (Lina)

Antragssteller
Dr. Karin Glaser

Förderung
Deutsche Forschungsgemeinschaft

Fördernummer
GL 909/1-1
 
Laufzeit
2018 - 2021

Offizielle Projekt Website
http://www.taxon-omics.de/