Max-Planck-Forschungsgruppe Räuber und Beute

Mit auffälligen Warnsignalen teilen chemisch verteidigte Lebewesen ihren potenziellen Fressfeinden ihre Ungenießbarkeit mit. Dies nennt man Aposematismus. Das Spektrum, ob und inwieweit sich ein Angriff auf chemisch geschützte Beutetiere lohnt, hat vermutlich einen großen Einfluss auf die Herausbildung ökologischer Lebensgemeinschaften und Wechselwirkungen zwischen Arten. Zum Beispiel kann die Variabilität chemischer Verteidigung die evolutionäre Dynamik von Signalsystemen von mutualistisch in parasitisch umwandeln, oder einen Wechsel von ausschließlich visuellen Signalen zu einer Signalvielfalt bewirken. Was aber macht eine potenzielle Beute unprofitabel und wie wichtig ist das für die Wechselwirkungen zwischen Arten? In der Forschungsgruppe Räuber und Beute untersuchen wir diese Fragen mit Hilfe einer Kombination aus Laborexperimenten und Feldversuchen.

Eine Gottesanbeterin attackiert und verspeist einen chemisch verteidigten Schmetterling der Gattung Heliconius.
Chaval Brasil flickr https://www.flickr.com/photos/chavals/

Projekt 1: Das Profitabilitätsspektrum bei Aposematismus

Es gibt zunehmende theoretische und empirische Hinweise darauf, dass Warnfarben auch mit der Verteidigung in Beziehung stehen, auf die sie aufmerksam machen. Wir  erforschen die Verbindung zwischen Warnfarben und chemischen Verteidungsmechanismen. Dabei untersuchen wir, wie Beutetiere ihre aposematische Verteidigung optimieren. Wann sollten sie in eine einzige Verteidigungsstrategie investieren und unter welchen Umständen ist es besser, ihre Investitionen auf mehr als eine Abwehrmaßnahme auszuweiten?

Projekt 2: Ökologische Pharmakodynamik

Der übliche "Black Box"-Ansatz für die Analyse der Physiologie von Räubern kann leider den Mechanismus, der für die Wirkung der chemischen Abwehr von Beute verantwortlich ist, nicht erhellen. Das Öffnen der "Black Box" ist aber wichtig, wenn wir folgende Aspekte verstehen wollten: (i) die Prozesse, die für die kritischen sensorischen Fähigkeiten in den Konsumenten selektieren, und (ii) wie chemische Abwehrmechanismen das Verhalten und die Physiologie von Organismen verändern. Wir erforschen die Wirkung, die das Verspeisen chemisch verteidigter Beute auf das Verhalten und die Physiologie der Konsumenten hat. Dies gibt uns die Gelegenheit, die adaptive Evolution auf der molekularen und phänotypischen Ebene zu untersuchen und die evolutionäre Ökologie verschiedener Verteidigungsstrategien zu erforschen.

Blauhäher, die einen Monarchfalter fressen, sind ein klassisches Beispiel für die Kosten, die ein Räuber in Kauf nehmen muss, wenn er eine chemisch verteidigte Beute frisst.
Lincoln Brower, Scientific American 1969

Vögel in Madingley

 https://twitter.com/madingleybirds

Blaumeisen benötigen um die 1000 Raupen am Tag, um ihre Nestbrut zu füttern.
g3rb& flickr https://www.flickr.com/photos/136583850@N05/

Im Madingley Wood der Universität Cambridge, einem Ort von besonderem wissenschaftlichem Interesse (site of special scientific interest, SSSI), untersuchen wir das Verhalten freilebender räuberischer Vögel. Wir versehen Blaumeisen (Cyanistes caeruleus) und Kohlmeisen (Parus major) mit Mikrochips (passive integrated transponder,  PIT). Die PIT-Tags schalten Aufzeichnungsgeräte an Futterspendern mit künstlicher Beute ein, die wir überall im Wald verteilt plaziert haben. Zusammen mit Liisa Hamäläinen (Universität Cambridge) ind Rose Thorogood (Universität Helsinki) zeichnen wir die Angriffsentscheidungen hunderter Vögel auf, um genau festzustellen, wie wilde Vögel lernen, dass ihre Beute chemisch verteidigt ist.

Von links: Dr Chris Thorne, Dr Gabrielle Davidson, Dr Hannah Rowland, Dr Caroline Brighton, Dr Tony Fulford