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Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften

Tierökologie I: Prof. Dr. Christian Laforsch, Prof. Dr. Heike Feldhaar

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Kathrin SchoppmannDr.

Kathrin Schoppmann

Postdoc

Bis 12/2014 bei Tierökologie I
e-Mail: kathrin.schoppmann(at)uni-bayreuth.de


Daphnia in Lebenserhaltungssystemen für die Raumfahrt

Christian Laforsch and Kathrin Schoppmann, gefördert durch DLR/BMWi

 

Daphnia ist seit langer Zeit ein Schlüsselorganismus in den Disziplinen Ökologie, Evolutionsbiologie und den Umweltwissenschaften. Erst kürzlich wurde sein Genom sequenziert. Dies öffnete nicht nur die Tür zu Genanalysen in den Umweltwissenschaften, sondern führte dazu, dass Daphnia in Riege der Modellorganismen im gesamten Gebiet der Lebenswissenschaften aufgenommen wurde. Durch ihre wichtige Rolle in aquatischen Nahrungsnetzen könnten die Wasserflöhe zudem zukünftig als Kandidaten in Lebenserhaltungssystemen für die bemannte Raumfahrt von Bedeutung sein. Ihre kurze Reproduktionszeit und die großen Nachkommenzahlen führen zu einer schnellen Biomasseproduktion, welche als Nahrung für höhere trophische Ebenen dient, wie z.B. höhere Krebse oder Fische. Diese könnten gerade bei Langzeitmissionen eine wichtige Proteinquelle für die Besatzung darstellen. Durch den Einsatz von Daphnien-Dauereiern bieten sich große Vorteile für einen kostengünstigen Transport ins All, sowie für die Widerstandsfähigkeit gegenüber Schwankungen dieser künstlichen Umwelt. Daher entwickeln wir ein semikontinuierliches Lebenserhaltungssystem basierend auf Daphnia.  Allerdings ist bisher nur wenig über die Wirkung der Schwerkraft auf das Verhalten und die Physiologie dieser Tiere bekannt. Daher sollen im Rahmen dieses Projektes zwei grundsätzliche Fragen beantwortet werden. Wie funktioniert der schwerkraftwahrnehmende Mechanismus bei Daphnia? Und eignet sich Daphnia für den Einsatz in einem künstlichen, modularen Nahrungsnetz. Zur Untersuchung in Schwerelosigkeit führen wir Experimente im „freien Fall“ durch, dies kann in Parabelflügen oder im Fallturm erzeugt werden. Hier werden schnelle Effekte auf das Verhalten und die Physiologie (auf molekularer Ebene) verfolgt. Diese Erkenntnisse werden durch Experimente im Orbit ergänzt, die über mehrere Minuten durchgeführt werden. Langzeituntersuchungen von Lebenszyklusparametern erfolgen in simulierter Schwerelosigkeit in schnelldrehenden 2D-Klinostaten in Kooperation mit dem DLR, Köln.  



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