Abteilung Aquatische Ökologie
Die Bedeutung extrazellulärer Metaboliten für die Vielfalt und Produktivität des Phytoplanktons
Phytoplankton spielt eine entscheidende Rolle in der Funktionsweise aquatischer Ökosysteme. Ihre physiologischen Eigenschaften ermöglichen es ihnen, atmosphärischen Kohlenstoff schnell zu binden, was eine potenziell nachhaltige Quelle für Nahrung, Treibstoff und Bioprodukte darstellt. Trotz der Bedeutung von Phytoplankton kämpfen wir immer noch damit, die interagierenden Mechanismen zu verstehen, welche die Biodiversität und Produktivität von Phytoplanktongemeinschaften beeinflussen. Ein vielversprechender, jedoch wenig erforschter Mechanismus der Arteninteraktionen unter Phytoplankton ist der Einfluss von bioaktiven Verbindungen die sie ins Wasser abgeben. Diese ausgeschiedenen Metaboliten können hemmende Wirkungen haben - was zu kompetitiven, interferenzartigen Interaktionen und einer Verringerung von Koexistenz und Produktivität führt - oder sie können erleichternde Wirkungen haben - was zu einer erhöhten Koexistenz und Produktivität führt.
Die übergreifenden Ziele dieses Forschungsprojekts sind es, 1) den chemischen Fingerabdruck zu charakterisieren, den verschiedene Phytoplanktonarten ins Wasser absondern (d. h. das Exometabolom); 2) diese chemischen Fingerabdrücke mit Interaktionen zwischen Arten zu verknüpfen; und 3) die Faktoren zu bestimmen, die Veränderungen in den Exometabolomen des Phytoplanktons verursachen.
Dieses Projekt nutzt vielfältige Werkzeuge, darunter Hochdurchsatz-Laborexperimente, Metabolomik und experimentelle Evolution. Die interdisziplinäre Natur dieser Arbeit erfordert neue Zusammenarbeit; dieses Projekt nutzt daher die ergänzende Expertise mehrerer Arbeitsgruppen an der Eawag und der ETH. Wir hoffen, dass die Ergebnisse dieser Arbeit sowohl der fundamentalen Ökologie als auch industriellen Anwendungen zugutekommen, die intra- und extrazelluläre Algenmetaboliten nutzen.
