Jahrbuchbeiträge

2019

  • Das Ausloten der Grenzen evolutionärer Vorhersagen

    2019 Rainey, Paul B.

    Experimente im Labor und mit Wildpopulationen zeigen, dass Evolution wiederholbar und vorhersagbar ist und demnach Regeln folgen könnte. Die Arbeit mit experimentellen Bakterienpopulationen lässt vermuten, dass dabei entscheidend ist, wie der Genotyp eines Organismus‘ in einen Phänotyp umgesetzt wird. Dank mathematischer Modelle und experimenteller Evolution können Prognosen über Mutationen bis hin zu neuen adaptiven Phänotypen gemacht werden. Dabei interessiert uns, wie Mutationsraten, die sich je nach Position unterscheiden, und unterschiedliche Umwelten auf diese Prognosen auswirken.

  • Mathematische Modelle für Lebenszyklen einfacher Organismen

    2019 Traulsen, Arne; Pichugin, Yuriy
    Schon bei einfachen Lebewesen kann man eine faszinierende Vielfalt von zellulären Gemeinschaften finden, von kettenbildenden Bakterien bis zur Bildung und koordinierten Auflösung von großen Kolonien. Woher kommt diese Vielfalt? Und gibt es fundamentale Regeln für diese Vielfalt? Allgemeine Aussagen dazu kann man mit mathematischen Modellen machen: Auch ohne detailliertes Wissen über die Biologie von Lebewesen kann man so die theoretisch möglichen Lebenszyklen verstehen und die Bedingungen für die Entstehung von einfachen Lebenszyklen identifizieren.

2018

  • Evolution von Genen aus Zufallssequenzen

    2018 Tautz, Diethard
    Wie entstehen in der Evolution neue Gene? Lange nahm man an, dass dies nur durch Duplikation und Rekombination existierender Gene möglich ist. Ein Evolutionsexperiment zeigt nun, dass ein großer Teil zufällig zusammengesetzter Proteine das Wachstum von Zellen positiv oder negativ beeinflussen kann. Mit diesem Ergebnis lässt sich erklären, wie Gene auch aus nicht-kodierender DNA im Genom entstehen können. Gleichzeitig eröffnet sich damit eine praktisch unerschöpfliche Quelle für neue bioaktive Moleküle für pharmakologische und biotechnologische Anwendungen.
  • Das Ausloten der Grenzen evolutionärer Vorhersagen

    2018 Rainey, Paul B.

    Experimente im Labor und mit Wildpopulationen zeigen, dass Evolution wiederholbar und vorhersagbar ist und demnach Regeln folgen könnte. Die Arbeit mit experimentellen Bakterienpopulationen lässt vermuten, dass dabei entscheidend ist, wie der Genotyp eines Organismus‘ in einen Phänotyp umgesetzt wird. Dank mathematischer Modelle und experimenteller Evolution können Prognosen über Mutationen bis hin zu neuen adaptiven Phänotypen gemacht werden. Dabei interessiert uns, wie Mutationsraten, die sich je nach Position unterscheiden, und unterschiedliche Umwelten auf diese Prognosen auswirken.

2017

  • Zugvogelgenetik – wie finden Vögel ihren Weg?

    2017 Liedvogel, Miriam
    Zugvögel fliegen auf ihrer Reise zielgenau über tausende von Kilometern, oft über Kontinente hinweg, in ein Überwinterungsgebiet, in dem sie noch nie zuvor gewesen sind. Und das ohne die Hilfe ihrer Eltern, dafür aber mit bewundernswerter Genauigkeit. Wie schaffen sie das? Züchtungsversuche haben gezeigt, dass die Zugrichtung und das Zeitprogramm des Vogelzugs eine genetische Grundlage haben. Der Vogel weiß also, wann er wie lange in welche Richtung fliegen muss, um rechtzeitig im Winter in wärmeren Gefilden zu landen. Wir möchten verstehen, welche Gene hierbei eine Rolle spielen.
  • Evolution von Genen aus Zufallssequenzen

    2017 Tautz, Diethard
    Wie entstehen in der Evolution neue Gene? Lange nahm man an, dass dies nur durch Duplikation und Rekombination existierender Gene möglich ist. Ein Evolutionsexperiment zeigt nun, dass ein großer Teil zufällig zusammengesetzter Proteine das Wachstum von Zellen positiv oder negativ beeinflussen kann. Mit diesem Ergebnis lässt sich erklären, wie Gene auch aus nicht-kodierender DNA im Genom entstehen können. Gleichzeitig eröffnet sich damit eine praktisch unerschöpfliche Quelle für neue bioaktive Moleküle für pharmakologische und biotechnologische Anwendungen.

2016

  • Wie man durch Modelle die Entstehung des Erbguts und die Bildung von Arten beschreiben kann

    2016 Dutheil, Julien Y.
    Ein Modell zu erstellen, in dem die Entwicklung des gesamten Genoms einer Population unter Berücksichtigung von Rekombinationen und Mutationen abgebildet wird, ist eine Herausforderung. Daher sind neuartige Modelle entwickelt worden, in denen Vereinfachungen der Koaleszenztheorie eingebaut sind. Sie lassen den Prozess der Artenbildung, auch der unsrigen Art vor etwa sechs Millionen Jahren, in neuem Licht erscheinen. Um die Modelle aber auf eine Vielzahl von Organismen anwenden zu können, müssen sie komplexe demografische Entwicklungen mit unterschiedlichen Genomregionen verbinden können.
  • Zugvogelgenetik – wie finden Vögel ihren Weg?

    2016 Liedvogel, Miriam
    Zugvögel fliegen auf ihrer Reise zielgenau über tausende von Kilometern, oft über Kontinente hinweg, in ein Überwinterungsgebiet, in dem sie noch nie zuvor gewesen sind. Und das ohne die Hilfe ihrer Eltern, dafür aber mit bewundernswerter Genauigkeit. Wie schaffen sie das? Züchtungsversuche haben gezeigt, dass die Zugrichtung und das Zeitprogramm des Vogelzugs eine genetische Grundlage haben. Der Vogel weiß also, wann er wie lange in welche Richtung fliegen muss, um rechtzeitig im Winter in wärmeren Gefilden zu landen. Wir möchten verstehen, welche Gene hierbei eine Rolle spielen.

2015

  • Phylogenien aus Genomsequenzen berechnen

    2015 Haubold, Bernhard

    Die Berechnung von Stammbäumen (Phylogenien) ist eine der beliebtesten Anwendungen der Bioinformatik. Dazu werden evolutionäre Abstände zwischen Nukleotid- oder Aminosäuresequenzen geschätzt und daraus die Phylogenie rekonstruiert. Allerdings ist die Abstandsschätzung zwischen langen Sequenzen aufwändig. Daher wurde eine neue Methode zur ultra-schnellen Berechnung von Abständen zwischen Genomen entwickelt.

  • Wie man durch Modelle die Entstehung des Erbguts und die Bildung von Arten beschreiben kann

    2015 Dutheil, Julien Y.
    Ein Modell zu erstellen, in dem die Entwicklung des gesamten Genoms einer Population unter Berücksichtigung von Rekombinationen und Mutationen abgebildet wird, ist eine Herausforderung. Daher sind neuartige Modelle entwickelt worden, in denen Vereinfachungen der Koaleszenztheorie eingebaut sind. Sie lassen den Prozess der Artenbildung, auch der unsrigen Art vor etwa sechs Millionen Jahren, in neuem Licht erscheinen. Um die Modelle aber auf eine Vielzahl von Organismen anwenden zu können, müssen sie komplexe demografische Entwicklungen mit unterschiedlichen Genomregionen verbinden können.

2014

  • Hybridisierung als Evolutionsmotor

    2014 Nolte, Arne W.
    Hybride faszinieren Biologen schon lange Zeit. Die mögliche Rolle, die solche Mischlinge für evolutionäre Prozesse spielen, wird zunehmend als wichtig eingeschätzt. So wie Kreuzungen in der Tier- und Pflanzenzüchtung zur Zucht neuer Varianten dienen, können natürliche Hybride Neuheiten besitzen, die ihnen entscheidende Vorteile in evolutionären Prozessen geben. Durch die Kombination von Kreuzungsexperimenten und der Suche von neuen Merkmalen erforschen Wissenschaftler/innen am Institut, ob neue Merkmale in Hybriden eine Rolle für die Anpassung an neue Lebensräume spielen.
  • Phylogenien aus Genomsequenzen berechnen

    2014 Haubold, Bernhard

    Die Berechnung von Stammbäumen (Phylogenien) ist eine der beliebtesten Anwendungen der Bioinformatik. Dazu werden evolutionäre Abstände zwischen Nukleotid- oder Aminosäuresequenzen geschätzt und daraus die Phylogenie rekonstruiert. Allerdings ist die Abstandsschätzung zwischen langen Sequenzen aufwändig. Daher wurde eine neue Methode zur ultra-schnellen Berechnung von Abständen zwischen Genomen entwickelt.

2013

  • Wann rasche Evolution eine Rolle spielt

    2013 Becks, Lutz
    In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass Evolution innerhalb von wenigen Generationen stattfinden kann. Die Erkenntnis ist nicht nur für Evolutionsbiologen wichtig, sondern auch für Ökologen, da rasche Evolution auf ökologischen Zeitskalen stattfindet und die beiden Prozesse dadurch unmittelbar miteinander verwoben sind. Durch die Kombination von Laborversuchen, mathematischen Modellen und genomischen Analysen untersuchen Wissenschaftler am MPI für Evolutionsbiologie, welche Auswirkungen diese gemeinsamen Zeitskalen auf unser Verständnis von ökologischen und evolutionären Prozessen haben.
  • Hybridisierung als Evolutionsmotor

    2013 Nolte, Arne W.
    Hybride faszinieren Biologen schon lange Zeit. Die mögliche Rolle, die solche Mischlinge für evolutionäre Prozesse spielen, wird zunehmend als wichtig eingeschätzt. So wie Kreuzungen in der Tier- und Pflanzenzüchtung zur Zucht neuer Varianten dienen, können natürliche Hybride Neuheiten besitzen, die ihnen entscheidende Vorteile in evolutionären Prozessen geben. Durch die Kombination von Kreuzungsexperimenten und der Suche von neuen Merkmalen erforschen Wissenschaftler/innen am Institut, ob neue Merkmale in Hybriden eine Rolle für die Anpassung an neue Lebensräume spielen.

2012

  • Wie und warum entwickelt sich der komplexe Lebenszyklus von einfachen Hefen?

    2012 Greig, Duncan

    Die Hefe Saccharomyces cerevisiae ist ein Modellorganismus für evolutionäre Experimente. Sie wächst schnell zu großen Populationen heran, hat einen interessanten Lebenszyklus mit sexuellen und asexuellen Stadien und ist ein sehr gut untersuchter Modellorganismus im Labor. Allerdings ist erstaunlich wenig über die natürlichen Lebensbedingungen der Hefe bekannt. Durch die Erforschung von S. paradoxus, eng verwandt mit S. cerevisiae, in seiner natürlichen Umgebung und unter Laborbedingungen, kann man mehr darüber erfahren, wie und warum einzelne Elemente des Lebenszyklus entstanden sind.

  • Wann rasche Evolution eine Rolle spielt

    2012 Becks, Lutz
    In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass Evolution innerhalb von wenigen Generationen stattfinden kann. Die Erkenntnis ist nicht nur für Evolutionsbiologen wichtig, sondern auch für Ökologen, da rasche Evolution auf ökologischen Zeitskalen stattfindet und die beiden Prozesse dadurch unmittelbar miteinander verwoben sind. Durch die Kombination von Laborversuchen, mathematischen Modellen und genomischen Analysen untersuchen Wissenschaftler am MPI für Evolutionsbiologie, welche Auswirkungen diese gemeinsamen Zeitskalen auf unser Verständnis von ökologischen und evolutionären Prozessen haben.

2011

  • Die Koevolution zwischen Wirt und Darmbakterien

    2011 Baines, John F.
    Die biomedizinische Forschung im letzten Jahrzehnt  hat hervorgehoben, wie wichtig die Bakteriengemeinschaften in unserem Darm sind. Durch das schnell wachsende Feld der Metagenomik ist es möglich geworden, genetisches Material direkt aus seiner natürlichen Umgebung zu erforschen. Viele Blutgruppenantigene werden im Darm exprimiert und nehmen Einfluss auf die dort angesiedelten Bakterien. Die derzeitige Forschung der Evolutionsgenetiker am MPI in Plön konzentriert sich auf die mit einer Blutgruppe assoziierte Glykosyltransferase B4galnt2.
  • Wie und warum entwickelt sich der komplexe Lebenszyklus von einfachen Hefen?

    2011 Greig, Duncan

    Die Hefe Saccharomyces cerevisiae ist ein Modellorganismus für evolutionäre Experimente. Sie wächst schnell zu großen Populationen heran, hat einen interessanten Lebenszyklus mit sexuellen und asexuellen Stadien und ist ein sehr gut untersuchter Modellorganismus im Labor. Allerdings ist erstaunlich wenig über die natürlichen Lebensbedingungen der Hefe bekannt. Durch die Erforschung von S. paradoxus, eng verwandt mit S. cerevisiae, in seiner natürlichen Umgebung und unter Laborbedingungen, kann man mehr darüber erfahren, wie und warum einzelne Elemente des Lebenszyklus entstanden sind.

2010

  • Die Optimierung des Immunsystems durch natürliche und sexuelle Selektion

    2010 Lenz, Tobias; Kalbe, Martin
    Eines der großen Rätsel der Evolutionsbiologie ist noch immer die weite Verbreitung von sexueller Fortpflanzung. Eine Schlüsselrolle bei der Entstehung und Erhaltung der sexuellen Fortpflanzung wird in der dynamischen Ko-Evolution von Parasiten und ihren Wirten vermutet. Mit Hilfe von Labor- und Freilandversuchen am dreistachligen Stichling können Schlüsse auf die Bedeutung von parasitenbedingter natürlicher und sexueller Selektion auf Reproduktionserfolg und somit auf die Darwin’sche Fitness gezogen werden und folglich die Evolution von sexueller Fortpflanzung besser verstanden werden.
  • Die Koevolution zwischen Wirt und Darmbakterien

    2010 Baines, John F.
    Die biomedizinische Forschung im letzten Jahrzehnt  hat hervorgehoben, wie wichtig die Bakteriengemeinschaften in unserem Darm sind. Durch das schnell wachsende Feld der Metagenomik ist es möglich geworden, genetisches Material direkt aus seiner natürlichen Umgebung zu erforschen. Viele Blutgruppenantigene werden im Darm exprimiert und nehmen Einfluss auf die dort angesiedelten Bakterien. Die derzeitige Forschung der Evolutionsgenetiker am MPI in Plön konzentriert sich auf die mit einer Blutgruppe assoziierte Glykosyltransferase B4galnt2.

2009

  • Die Suche nach den genetischen Grundlagen der evolutionären Anpassung

    2009 Tautz, Diethard
    Systematische Analysen, die die molekularen Mechanismen evolutionärer Anpassungen aufdecken können, sind erst seit kurzem möglich. Wissenschaftler am MPI für Evolutionsbiologie fokussieren solche Analysen auf natürliche Populationen der Hausmaus (Mus musculus). Dabei wird das Genom nach Signaturen durchsucht, die auf neue Anpassungen hindeuten. Erste Ergebnisse zeigen, dass diese viel häufiger gefunden werden können als bisher vermutet. Es besteht damit die Hoffnung, dass Experimente möglich werden, in denen natürliche Evolution von Mauspopulationen in Echtzeit beobachtet werden kann.
  • Die Optimierung des Immunsystems durch natürliche und sexuelle Selektion

    2009 Lenz, Tobias; Kalbe, Martin
    Eines der großen Rätsel der Evolutionsbiologie ist noch immer die weite Verbreitung von sexueller Fortpflanzung. Eine Schlüsselrolle bei der Entstehung und Erhaltung der sexuellen Fortpflanzung wird in der dynamischen Ko-Evolution von Parasiten und ihren Wirten vermutet. Mit Hilfe von Labor- und Freilandversuchen am dreistachligen Stichling können Schlüsse auf die Bedeutung von parasitenbedingter natürlicher und sexueller Selektion auf Reproduktionserfolg und somit auf die Darwin’sche Fitness gezogen werden und folglich die Evolution von sexueller Fortpflanzung besser verstanden werden.

2008

  • Der schnellste Pfad der Evolution

    2008 Traulsen, Arne
    Bei der Evolution einer Population sammeln sich nach und nach vorteilhafte Mutationen an. Dabei erhöht sich die Fitness der Population, bis sich alle vorteilhaften Mutationen durchgesetzt haben. Unter welchen Umständen läuft dieser Prozess am schnellsten ab? Mathematisch lässt sich zeigen, dass es für geringe Mutationsraten optimal ist, wenn die Fitness exponentiell ansteigt. Wenn die Mutationsraten sehr hoch sind, dann ist der Prozess schneller, wenn die Fitness nur im letzten Schritt stark ansteigt.
  • Die Suche nach den genetischen Grundlagen der evolutionären Anpassung

    2008 Tautz, Diethard
    Systematische Analysen, die die molekularen Mechanismen evolutionärer Anpassungen aufdecken können, sind erst seit kurzem möglich. Wissenschaftler am MPI für Evolutionsbiologie fokussieren solche Analysen auf natürliche Populationen der Hausmaus (Mus musculus). Dabei wird das Genom nach Signaturen durchsucht, die auf neue Anpassungen hindeuten. Erste Ergebnisse zeigen, dass diese viel häufiger gefunden werden können als bisher vermutet. Es besteht damit die Hoffnung, dass Experimente möglich werden, in denen natürliche Evolution von Mauspopulationen in Echtzeit beobachtet werden kann.

2007

  • Diversität und nachhaltige Nutzung amazonischer Überschwemmungswälder

    2007 Schöngart, Jochen; Wittmann, Florian; Junk, Wolfgang J.
    Amazonische Überschwemmungswälder sind aufgrund der leichten Zugänglichkeit, der nährstoffreichen Böden und reichhaltigen natürlichen Ressourcen im besonderen Maβe bedroht. Das Wissen über Diversität, Dynamik und Baumwachstum und deren Beziehung zu Umweltfaktoren ist Grundlage für die Entwicklung nachhaltiger Managementkonzepte, welche die vielfältigen Wirkungen der Wälder unter gleichzeitiger Versorgung der lokalen Bevölkerung mit natürlichen Ressourcen gewährleisten.
  • Der schnellste Pfad der Evolution

    2007 Traulsen, Arne
    Bei der Evolution einer Population sammeln sich nach und nach vorteilhafte Mutationen an. Dabei erhöht sich die Fitness der Population, bis sich alle vorteilhaften Mutationen durchgesetzt haben. Unter welchen Umständen läuft dieser Prozess am schnellsten ab? Mathematisch lässt sich zeigen, dass es für geringe Mutationsraten optimal ist, wenn die Fitness exponentiell ansteigt. Wenn die Mutationsraten sehr hoch sind, dann ist der Prozess schneller, wenn die Fitness nur im letzten Schritt stark ansteigt.

2006

  • Stabile Isotope: neue Möglichkeiten der Analyse von Nahrungsnetzen

    2006 Harrod, Chris; Lampert, Winfried
    Stabile Isotope, vor allem von Stickstoff und Kohlenstoff, sind ein neues Hilfsmittel, um die Struktur von Nahrungsnetzen in aquatischen Ökosystemen zu erforschen. Diese Isotope werden auf charakteristische Weise angereichert, wenn organisches Material von einer Nahrungskettenstufe zur anderen weitergegeben wird. Über die Isotopen-Zusammensetzung eines Organismus lässt sich auch die Herkunft der Ressourcen ermitteln. Wissenschaftler der Abteilung Ökophysiologie am Max-Planck-Institut für Limnologie konnten mit dieser Methode zeigen, wie Kohlenstoff aus Methan, im Seesediment gebildet, über Bakterien und Mückenlarven schließlich in Spinnen außerhalb des Gewässers ankommt. Außerdem gelang es nachzuweisen, dass Fische der gleichen Art, die sich morphologisch unterscheiden, auf verschiedene Lebensräume und Nahrungsressourcen in einem See spezialisiert sind.
  • Diversität und nachhaltige Nutzung amazonischer Überschwemmungswälder

    2006 Schöngart, Jochen; Wittmann, Florian; Junk, Wolfgang J.
    Amazonische Überschwemmungswälder sind aufgrund der leichten Zugänglichkeit, der nährstoffreichen Böden und reichhaltigen natürlichen Ressourcen im besonderen Maβe bedroht. Das Wissen über Diversität, Dynamik und Baumwachstum und deren Beziehung zu Umweltfaktoren ist Grundlage für die Entwicklung nachhaltiger Managementkonzepte, welche die vielfältigen Wirkungen der Wälder unter gleichzeitiger Versorgung der lokalen Bevölkerung mit natürlichen Ressourcen gewährleisten.

2005

  • Genetisch diverse Populationen trotzen dem Klimawandel – experimentelle Erkenntnisse aus Seegraswiesen

    2005 Reusch, Thorsten
    Während eine positive Rolle von Artendiversität auf Ökosystemleistungen gut belegt ist, ist die Funktion genetischer Vielfalt einzelner Arten experimentell weitgehend ungeklärt. Viele hochproduktive aquatische Pflanzengemeinschaften bestehen natürlicherweise aus wenigen oder nur einer Art. Um dieses Paradox zu klären, manipulierten Wissenschaftler des MPI für Limnologie in einem Freilandexperiment die genotypische Vielfalt des Großen Seegrases Zostera marina. Das Experiment fand im Jahr 2003 in der Ostsee statt. Während einer langen Hitzewelle erreichten die Wassertemperaturen über 25°C und führten zu erheblicher Hitzestress-Mortalität bei Flachwasseroganismen. Solche Bedingungen können als Modell für vorhergesagte Klimaänderungen (‚global change’) dienen. Nach der Hitzewelle erholten sich genetisch diverse Seegrasflächen schneller und wiesen am Ende der Wachstumssaison eine höhere Biomasse sowie höhere Häufigkeiten von seegrasbewohnenden Invertebraten auf als genetische Monokulturen. Die positiven Effekte genetischer Diversität waren dabei auf echte Diversitätseffekte (Komplementarität) und nicht auf die Dominanz einzelner besonders widerstandsfähiger Genotypen zurückzuführen. Diese Erkenntnisse unterstützen nachdrücklich, dass nicht nur Artenvielfalt, sondern auch genetische Vielfalt innerhalb von Arten geschützt werden sollte. Für genotypische Diversität konnte eine analoge Rolle zur Arten-Diversität nachgewiesen werden. Damit kann die Funktion genetischer Diversität in bestehende ökologische Theorien zur Funktion von Artenvielfalt eingebettet werden.
  • Stabile Isotope: neue Möglichkeiten der Analyse von Nahrungsnetzen

    2005 Harrod, Chris; Lampert, Winfried
    Stabile Isotope, vor allem von Stickstoff und Kohlenstoff, sind ein neues Hilfsmittel, um die Struktur von Nahrungsnetzen in aquatischen Ökosystemen zu erforschen. Diese Isotope werden auf charakteristische Weise angereichert, wenn organisches Material von einer Nahrungskettenstufe zur anderen weitergegeben wird. Über die Isotopen-Zusammensetzung eines Organismus lässt sich auch die Herkunft der Ressourcen ermitteln. Wissenschaftler der Abteilung Ökophysiologie am Max-Planck-Institut für Limnologie konnten mit dieser Methode zeigen, wie Kohlenstoff aus Methan, im Seesediment gebildet, über Bakterien und Mückenlarven schließlich in Spinnen außerhalb des Gewässers ankommt. Außerdem gelang es nachzuweisen, dass Fische der gleichen Art, die sich morphologisch unterscheiden, auf verschiedene Lebensräume und Nahrungsressourcen in einem See spezialisiert sind.

2004

  • Reputation zahlt sich aus und löst Kooperationsprobleme

    2004 Milinski, Manfred
    Viele Probleme der menschlichen Gesellschaft, wie beispielsweise die Überfischung der Meere oder das globale Klimadilemma, sind Kooperationsprobleme. Wenn Personen, Gruppen oder Staaten frei sind, gemeinschaftlich genutzte Ressourcen im Übermaß zu nutzen, dann tun sie das in der Regel auch. So sind Gemeinschaftsgüter in Gefahr zusammenzubrechen; dies betrifft Krankenversicherungssysteme ebenso wie Fischpopulationen oder möglicherweise unser Klima. Dieses als "Tragedy of the Commons" [1] bekannte Problem wird von Sozial-, Politik- und Wirtschaftswissenschaftlern seit Jahrzehnten und von Evolutionsbiologen neuerdings intensiv untersucht. Doch außer der Möglichkeit, Nicht-Kooperationsbereite direkt zu bestrafen [2], hat man bisher noch keine kooperative Lösung der "Tragedy of the Commons" gefunden. Wissenschaftler der Abteilung "Evolutionsökologie" im Max-Planck-Institut in Plön zeigten nun, dass eine unerwartet effiziente Lösung des Problems erreicht werden kann, wenn die für andere soziale Situationen wichtige persönliche Reputation, der gute Ruf, auf dem Spiel steht: Gelingt diese Verknüpfung, bleibt die Gemeinschaftsressource nicht nur erhalten, sondern wirft sogar für alle Nutzer hohen Gewinn ab [3].
  • Genetisch diverse Populationen trotzen dem Klimawandel – experimentelle Erkenntnisse aus Seegraswiesen

    2004 Reusch, Thorsten
    Während eine positive Rolle von Artendiversität auf Ökosystemleistungen gut belegt ist, ist die Funktion genetischer Vielfalt einzelner Arten experimentell weitgehend ungeklärt. Viele hochproduktive aquatische Pflanzengemeinschaften bestehen natürlicherweise aus wenigen oder nur einer Art. Um dieses Paradox zu klären, manipulierten Wissenschaftler des MPI für Limnologie in einem Freilandexperiment die genotypische Vielfalt des Großen Seegrases Zostera marina. Das Experiment fand im Jahr 2003 in der Ostsee statt. Während einer langen Hitzewelle erreichten die Wassertemperaturen über 25°C und führten zu erheblicher Hitzestress-Mortalität bei Flachwasseroganismen. Solche Bedingungen können als Modell für vorhergesagte Klimaänderungen (‚global change’) dienen. Nach der Hitzewelle erholten sich genetisch diverse Seegrasflächen schneller und wiesen am Ende der Wachstumssaison eine höhere Biomasse sowie höhere Häufigkeiten von seegrasbewohnenden Invertebraten auf als genetische Monokulturen. Die positiven Effekte genetischer Diversität waren dabei auf echte Diversitätseffekte (Komplementarität) und nicht auf die Dominanz einzelner besonders widerstandsfähiger Genotypen zurückzuführen. Diese Erkenntnisse unterstützen nachdrücklich, dass nicht nur Artenvielfalt, sondern auch genetische Vielfalt innerhalb von Arten geschützt werden sollte. Für genotypische Diversität konnte eine analoge Rolle zur Arten-Diversität nachgewiesen werden. Damit kann die Funktion genetischer Diversität in bestehende ökologische Theorien zur Funktion von Artenvielfalt eingebettet werden.

2003

  • Reputation zahlt sich aus und löst Kooperationsprobleme

    2003 Milinski, Manfred
    Viele Probleme der menschlichen Gesellschaft, wie beispielsweise die Überfischung der Meere oder das globale Klimadilemma, sind Kooperationsprobleme. Wenn Personen, Gruppen oder Staaten frei sind, gemeinschaftlich genutzte Ressourcen im Übermaß zu nutzen, dann tun sie das in der Regel auch. So sind Gemeinschaftsgüter in Gefahr zusammenzubrechen; dies betrifft Krankenversicherungssysteme ebenso wie Fischpopulationen oder möglicherweise unser Klima. Dieses als "Tragedy of the Commons" [1] bekannte Problem wird von Sozial-, Politik- und Wirtschaftswissenschaftlern seit Jahrzehnten und von Evolutionsbiologen neuerdings intensiv untersucht. Doch außer der Möglichkeit, Nicht-Kooperationsbereite direkt zu bestrafen [2], hat man bisher noch keine kooperative Lösung der "Tragedy of the Commons" gefunden. Wissenschaftler der Abteilung "Evolutionsökologie" im Max-Planck-Institut in Plön zeigten nun, dass eine unerwartet effiziente Lösung des Problems erreicht werden kann, wenn die für andere soziale Situationen wichtige persönliche Reputation, der gute Ruf, auf dem Spiel steht: Gelingt diese Verknüpfung, bleibt die Gemeinschaftsressource nicht nur erhalten, sondern wirft sogar für alle Nutzer hohen Gewinn ab [3].
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