UHH Newsletter

März 2012, Nr. 36

CAM­PUS

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Von der Schabe (hier ein Exemplar der Gattung Macropanesthia) sind weltweit verbreitet und umfassen etwa 4.600 Arten. In Mitteleuropa leben allerdings nur 15 Arten. Die meisten Arten sind in den Tropen zu finden. Foto: Kai SchütteSchneeflöhe (Gattung Boreus) sind winteraktiv und gehören zur Verwandtschaftsgruppe der Skorpionsfliegen. Wie diese besitzen sie einen verlängerten Kopf. Foto: Frank Friedrich

Das Hauptmerkmal der Stielaugenfliegen (Gattung Diopsidae) sind die Augen, die auf langen Stielen seitlich am Kopf sitzen. Weltweit sind ca. 160 Arten bekannt, die vor allem in den Tropen zu finden sind. Foto: Kai SchütteVon der Universität Hamburg sind Dr. Frank Friedrich (Leiter Ultrastukturforschung am Biozentrum Grindel), Kai Schütte (Kurator Entomologie am Zoologischen Museum, im Bild rechts) und Martin Kubiak (Doktorand am Biozentrum Grindel, nicht im Bild) am Projekt beteiligt. Foto: Corinna Schulze
Die Got­tes­an­be­te­rin der Gat­tung Ha­gio­ta­ta ist eine der Arten, deren Tran­skrip­tom im Rah­men des 1KI­TE-​Pro­jekts un­ter­sucht wer­den soll. Foto: Kai Schüt­te



Kon­takt:

Dr. Frank Fried­rich
Lei­ter Ul­tra­struk­tur­for­schung
Bio­zen­trum Grin­del & Bio­zen­trum Klein Flott­bek

t. 040.42838-​4232
e. Frank.​Friedrich@​uni-​ham­burg.de


Kai Schüt­te
Ku­ra­tor En­t­o­mo­lo­gie
Zoo­lo­gi­sches Mu­se­um Ham­burg

t. 040.42838-​5631
e. Kai_​Schuette@​public.​uni-​ham­burg.de

Wan­zen, Zi­ka­den und ihre Ver­wand­ten: Ham­bur­ger Wis­sen­schaft­ler hel­fen, die Evo­lu­ti­on der In­sek­ten zu ent­schlüs­seln

In­sek­ten sind die mit Ab­stand ar­ten­reichs­te Klas­se der Tiere über­haupt. Was macht sie öko­lo­gisch so er­folg­reich? 50 For­sche­rin­nen und For­scher aus der gan­zen Welt haben sich zu­sam­men­ge­tan, um das Ge­heim­nis des evo­lu­ti­ven Er­fol­ges der In­sek­ten zu lüf­ten. Für die Dauer von drei Jah­ren wer­den fünf Mio. Euro vom Be­jing Ge­no­mics In­sti­tu­te, dem größ­ten na­tio­na­len For­schungs­in­sti­tut Chi­nas, zur Ver­fü­gung ge­stellt, um die Tran­skrip­tom­da­ten zu er­he­ben. Mit dabei sind drei For­scher der Uni­ver­si­tät Ham­burg.
Genau 1.000 In­sek­ten­ar­ten wer­den im Rah­men des 1KI­TE-​Pro­jekts (1K In­sect Tran­scrip­to­me Evo­lu­ti­on) un­ter­sucht. Er­ho­ben wer­den Daten des Tran­skrip­toms. Das Tran­skrip­tom stellt im Un­ter­schied zum Genom die Ge­samt­heit der Gene dar, die zu einem be­stimm­ten Zeit­punkt in einem Or­ga­nis­mus ge­ra­de aktiv be­nutzt und im Or­ga­nis­mus von DNA zu RNA um­ge­schrie­ben (tran­s­kri­biert) wer­den. Es gibt damit Aus­kunft über einen gro­ßen und sehr wich­ti­gen Teil der Erb­in­for­ma­ti­on.

Es ent­steht die Evo­lu­ti­ons­ge­schich­te der In­sek­ten

„Die Aus­wer­tung die­ses rie­si­gen Da­ten­sat­zes wird es er­mög­li­chen, erst­mals einen ro­bus­ten und fun­dier­ten Stamm­baum des ge­sam­ten In­sek­ten­reichs zu er­stel­len“, so Dr. Frank Fried­rich, Lei­ter der Ul­tra­struk­tur­fo­schung am Bio­zen­trum Grin­del. „Ba­sie­rend auf die­sem Stamm­baum kann die Evo­lu­ti­ons­ge­schich­te der In­sek­ten unter Ein­be­zie­hung un­se­rer Er­kennt­nis­se zur Mor­pho­lo­gie der Tiere re­kon­stru­iert wer­den“, er­gänzt der En­t­o­mo­lo­ge.

Im 1KI­TE-​Pro­jekt geht es dar­über hin­aus auch um die Ent­wick­lung neuer Me­tho­den zur Be­ar­bei­tung und Ana­ly­se von ex­trem um­fang­rei­chen Da­ten­men­gen, die heute im Rah­men von stam­mes­ge­schicht­li­chen For­schungs­pro­jek­ten er­ho­ben wer­den.

Bei­trag der Ham­bur­ger Wis­sen­schaft­ler

1KITE um­fasst ein in­ter­na­tio­na­les Team von re­nom­mier­ten Ex­per­ten für mo­le­ku­la­re Bio­lo­gie, Mor­pho­lo­gie, Pa­lä­on­to­lo­gie, Ta­xo­no­mie, Em­bryo­lo­gie und Bio­in­for­ma­tik. Rund 50 Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­ler aus Aus­tra­li­en, China, Deutsch­land, Japan, Me­xi­ko, Ös­ter­reich und den USA ar­bei­ten im 1KI­TE-​Pro­jekt. Von der Uni­ver­si­tät Ham­burg sind Dr. Frank Fried­rich (Lei­ter Ul­trastuk­tur­for­schung am Bio­zen­trum Grin­del), Kai Schüt­te (Ku­ra­tor En­t­o­mo­lo­gie am Zoo­lo­gi­schen Mu­se­um) und Mar­tin Ku­bi­ak (Dok­to­rand am Bio­zen­trum Grin­del) am Pro­jekt be­tei­ligt.

Dr. Fried­rich ko­or­di­niert hier­bei ein Teil­pro­jekt zu Wan­zen, Zi­ka­den und Ver­wand­ten. Die Ham­bur­ger Wis­sen­schaft­ler sind auch in an­de­ren Teil­pro­jek­ten (z.B. zu Kö­cher­flie­gen, Kä­fern und Got­tes­an­be­te­rin­nen) aktiv. Ge­ra­de die Be­schaf­fung des Ma­te­ri­als von so vie­len In­sek­ten­ar­ten ist eine Her­aus­for­de­rung, an der auch von Ham­burg aus ge­ar­bei­tet wird.

Dem Stamm­baum „Leben ein­hau­chen“

Der Haupt­bei­trag der Ham­bur­ger For­scher wird die In­ter­pre­ta­ti­on der Ver­wandt­schafts­be­zie­hun­gen sein, nach­dem die mo­le­ku­lar­bio­lo­gi­schen Kol­le­gen und In­for­ma­ti­ker den Stamm­baum re­kon­stru­iert haben. Dazu wer­den eine mor­pho­lo­gi­sche und ta­xo­no­mi­sche Ex­per­ti­se ein­ge­bracht, um dem „nack­ten Stamm­baum Leben ein­zu­hau­chen“.

In­sek­ten sind eine der ar­ten­reichs­ten und viel­fäl­tigs­ten Tier­grup­pen un­se­res Pla­ne­ten. Sie haben na­he­zu alle ter­res­tri­schen Le­bens­räu­me be­sie­delt und spie­len in den meis­ten Öko­sys­te­men eine ent­schei­den­de Rolle. Viele Arten haben für uns Men­schen eine im­men­se wirt­schaft­li­che und me­di­zi­ni­sche Be­deu­tung, zum Bei­spiel als Be­stäu­ber von Nutz­pflan­zen oder als Über­trä­ger von Krank­hei­ten. Wie ist diese enor­me Ar­ten­viel­falt ent­stan­den und warum sind ge­ra­de die In­sek­ten so er­folg­reich? Um auf diese ele­men­ta­ren Fra­gen der Evo­lu­ti­ons­bio­lo­gie und Bio­di­ver­stäts­for­schung schlüs­si­ge Ant­wor­ten zu fin­den, ist die Auf­klä­rung des Stamm­baums der In­sek­ten eine not­wen­di­ge Vor­aus­set­zung.

Wei­te­re In­for­ma­tio­nen bie­tet die Web­si­te des Pro­jek­tes www.1kite.org
F. Fried­rich/G. Wer­ner
 



Kon­takt:

Dr. Frank Fried­rich
Lei­ter Ul­tra­struk­tur­for­schung
Bio­zen­trum Grin­del & Bio­zen­trum Klein Flott­bek

t. 040.42838-​4232
e. Frank.​Friedrich@​uni-​ham­burg.de


Kai Schüt­te
Ku­ra­tor En­t­o­mo­lo­gie
Zoo­lo­gi­sches Mu­se­um Ham­burg

t. 040.42838-​5631
e. Kai_​Schuette@​public.​uni-​ham­burg.de

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