Temperaturvariabilität und Hitzewellenexperimenten

Reaktionen innerhalb einer Generation auf Temperaturstress

Transgenerationale Reaktionen auf Temperaturvariabilität und Extreme

Epigenetische Vererbung – die Übertragung nicht-DNA-bezogener Faktoren, die die Genexpression beeinflussen, von den Eltern auf die Nachkommen – stellt einen potenziellen Mechanismus der kurzfristigen Anpassung an rasche Umweltveränderungen mit langfristigen evolutionären Konsequenzen dar. Die Dynamik dieser Vererbung wird jedoch gerade erst verstanden: Wann und wie tritt sie auf, auf welche Aspekte der Umwelt können Arten reagieren und welche können sie vorhersagen und unter welchen Umständen ist sie adaptiv oder maladaptiv? Wir verwenden die Reaktion auf Temperaturschwankungen beim Dreistachligen Stichling (Gasterosteus aculeatus) als Modellsystem, um zu untersuchen, ob und wie die Erfahrung der Eltern mit Variationen und Extremereignissen (Meereshitzewellen) die Fitness der Nachkommen beeinflussen kann – wir untersuchen Wachstum, Überleben, Morphologie und Unterschiede in der DNA-Methylierung und Genexpression, um eine ganzheitliche Sicht auf die individuelle und generationsübergreifende Reaktion auf Umweltschwankungen (Temperaturschwankungen) in diesem System zu erhalten.

Neueste Ergebnisse

Spannende Neuigkeiten!

Helen und Lisa haben gerade ihre erste gemeinsame Arbeit veröffentlicht. Es geht um transgenerationale Effekte als Reaktion auf Temperaturschwankungen. Wir haben gezeigt, dass die Belastung durch erhöhte Temperaturschwankungen während ihres eigenen Lebens zu kleineren Fischen führt, aber Eltern, die während der Gametogenese Temperaturschwankungen ausgesetzt waren, können einige negative Wachstumseffekte in der frühen Lebensphase bei ihren Nachkommen ausgleichen. Schauen Sie sich das hier an.

Was kommt als Nächstes...

Helen hat ein wirklich cooles Experiment durchgeführt, um zu untersuchen, wie Stichlinge auf marine Hitzewellen reagieren – nicht nur auf ein, sondern auf zwei kombinierte Ereignisse – die sie während ihres Lebens erleben. Damit sollte getestet werden, ob thermische Abhärtung oder epigenetische Erinnerung an ein stressiges (erstes Hitzewellen-)Ereignis helfen kann, die Auswirkungen einer zweiten Hitzewelle zu mildern. Im Grunde: Erinnern sie sich? Natürlich haben wir dies auch auf transgenerationaler Ebene untersucht, indem wir sowohl Eltern als auch Nachkommen entweder einer einzigen Hitzewelle oder zwei Hitzewellen ausgesetzt haben, wobei wir natürliche Temperaturschwankungen als Kontrolle verwendet haben. Wir untersuchen jetzt die F2-Generation und suchen nach Spuren der Hitzewellenbelastung der Großeltern in den Merkmalen der Enkelnachkommen. Bleiben Sie dran!

Das Team

Lisa Shama ist die Haupt-PI des Projekts und hat die letzten Jahre damit verbracht, mithilfe des Stichlingsmodellsystems an der transgenerationalen Plastizität als Reaktion auf die Erwärmung der Ozeane zu arbeiten. Fragen, die sich aus dieser Arbeit ergaben, führten zu diesem Projekt, in dem ihre Post-Doc (Helen Spence-Jones) nun untersucht, wie Stichlinge auf erhöhte Temperaturvariabilität (Unvorhersehbarkeit) und Extreme (marine Hitzewellen) reagieren. Natürlich wäre keine dieser Arbeiten ohne unseren stets fröhlichen Techniker (Timm Kress) möglich.

Projektpartner

Dr. Uwe John, AWI Bremerhaven

Dr. Felix Mark, AWI Bremerhaven

Dr. Monica Ionita-Scholz, AWI Bremerhaven