Wir untersuchen geruchsgesteuertes Verhalten und die zugrunde liegenden neurobiologischen Substrate in Gliederfüßern (Arthropoden) aus einer funktionellen und evolutionären Perspektive. Unser Hauptziel bei der Forschung an Fruchtfliegen (Drosophila) ist das Verständnis der Evolution olfaktorischer Funktionen. Indem wir nahe miteinander verwandte Arten untersuchen, die unter verschiedenen ökologischen Bedingungen leben, können wir nachvollziehen, wie der Lebensraum und das Nahrungsangebot den Geruchssinn beeinflusst hat. Wir erforschen die direkten Funktionen des olfaktorischen Systems von Drosophila melanogaster, indem wir Transduktionsmechanismen, Kodierung und Konnektivität auf verschiedenen neuronalen Ebenen studieren und das aus der Geruchsverarbeitung resultierende Verhalten analysieren.

Ein weiterer Modellorganismus neben der Fruchtfliege in unserem Labor ist der Tabakschwärmer Manduca sexta. Dieser verlässt sich bei der Partnersuche, der Nektarsuche und auch beim Auffinden geeigneter Eiablageplätze hauptsächlich auf seinen Geruchssinn. Wir interessieren uns für die Kommunikation zwischen Wirtspflanzen und Tabakschwärmer und versuchen zu verstehen, wie unterschiedliche Wirtspflanzen die olfaktorischen Funktion und das Verhalten dieser Insekten beeinflusst haben.

Da die Vorfahren der Insekten im Wasser gelebt haben, musste sich der Riechsinn bei der Besiedelung des Landes an die neuen Gegebenheiten anpassen: Substanzen, die im Wasser gut löslich sind, lösen sich kaum in Luft und umgekehrt. Daher wird der chemische Sinn eines Landtieres mit ganz anderen Substanzen konfrontiert als der eines Wassertieres. Unabhängig von den Insekten haben auch einige Krebse sich an das Leben an Land angepasst. Wir untersuchen vergleichend an Krebsen und Insekten, wie der Übergang von einem aquatischen Leben zu einem Leben auf dem Land die olfaktorischen Strukturen und Funktionen sowie das duftgesteuerte Verhalten geprägt hat.

In all diesen Systemen untersuchen wir die vollständige neuroethologische Ereigniskette, von einzelnen Molekülen und Genen über Neuronen zu Reaktionen im gesamten Organismus. Unsere Experimente führen wir mit modernen neurobiologischen Techniken wie Optical Imaging, Patch Clamping, extra- und intrazellulären Aufzeichnungen sowie Zwei-Photonen- und Konfokalmikroskopie durch. Wir verwenden auch molekulare Methoden und Bioinformatik. Verhaltensreaktionen werden im Feld, Windtunnelanlagen und in Laborstudien untersucht.

Prof. Bill S. Hansson


Direktor: Prof. Dr. Bill S. Hansson
+49 (0) 3641 57 1400
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Swetlana Laubrich


Abteilungsassistentin:
Swetlana Laubrich
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Projektgruppen in der Abteilung Evolutionäre Neuroethologie

Dieter Wicher

Olfaktorische Rezeptoren spielen bei der Adaptation einer Art an eine ökologische Nische eine wichtige Rolle. Geruchsrezeptoren in Insekten unterscheiden sich in zwei Aspekten von den Geruchsrezeptoren in Wirbeltieren und anderen Wirbellosen, die zur Familie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs) gehören. Erstens bilden die Insektenrezeptoren Dimere, die aus einem geruchsspezifischen Protein und einem ubiquitären Protein bestehen, das einen Ionenkanal bildet. Zweitens sind diese Rezeptorenproteine im Vergleich zu den klassischen GPCRs umgekehrt in die Zellmembran eingebaut. mehr »

 

Jürgen Rybak

Neuronale Grundlagen des Riechens werden mit morphologischen und vergleichend-anatomischen Methoden aus evolutionärer Sicht untersucht. Wir studieren die olfaktorischen Systeme von Fliegen, Motten, Heuschrecken, Ameisen und verschiedener Crustaceen Arten. Schlüsseltechniken sind die Konfokalmikroskopie, der Einsatz von neuronalen Fluoreszensfarbstoffen und diverse Techniken der Elektronenmikroskopie (Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie) um Neuronen und Neuronenschaltkreise zu identifizieren, die bei der olfaktorischen Prozessierung im Gehirn eine Rolle spielen.  mehr »

 

Ewald Grosse-Wilde

Die Zusammensetzung eines Duftbouquets enthält wichtige Informationen über die Komponenten der Umwelt. Um die Analyse der chemischen Aspekte der Umwelt zu ermöglichen, ist es für Tiere wichtig, die potentiell große Anzahl an Duftstoffen zu detektieren und als Aktionspotentiale einer Verarbeitung zugänglich zu machen. Diese Funktion wird durch Proteine der olfaktorischen Signalkaskade realisiert. mehr »

 

Marcus Stensmyr

Ein zentrales Forschungsthema der Gruppe ist die Frage, wie sich olfaktorische Systeme an den Lebensraum und die Bedürfnisse von Tieren angepasst haben. In unseren Experimenten gehen wir vom Gen zum Verhalten, vom Molekül zum Gehirn. Durch die Verwendung natürlicher Substanzen untersuchen wir das olfaktorische System von Drosophila melanogaster, aber auch anderer Arthropoden wie den Palmendieb (Birgus latro). mehr »

 

Markus Knaden

Meine Gruppe untersucht die Grundlagen des duftgesteuerten Verhaltens anhand von Fruchtfliegen, Motten, Ameisen und Einsiedlerkrebsen. Wie versuchen die grundlegenden Prinzipien der Olfaktion entweder mit einem evolutinären, neurophysiologischen oder ethologischen Ansatz zu verstehen. mehr »