Forschungsschwerpunkt: |
C 3-Professur für Tierökologie
Glashüttenstraße 5, 96181 Rauhenebrach Mail: station@biozentrum.uni-wuerzburg.de Url: http://www.biozentrum.uni-wuerzburg.de/zoo3/station/ |
Wissenschaftliche Mitglieder:
Professoren:
Wissenschaftliche Mitarbeiter:
Forschungsschwerpunkte (und Projekte auf Basis der Grundausstattung):
Mit der Erkenntnis, dass die räumliche Heterogenität - bedingt durch abiotische Inhomogenität oder die Interaktionen zwischen den Arten - eine maßgebliche Rolle für das Verhalten von ökologischen Systemen spielt, ist auch der Prozeß der Ausbreitung in das Zentrum theoretischer und empirischer Forschung gerückt. In der theoretischen Forschung stoßen dabei mathematisch-analytische Ansätze bei der naturgemäß erforderlichen räumlich expliziten Darstellung des Ausbreitungsprozesses schnell an ihre Grenzen. In unserer Arbeitsgruppe stützen wir uns deshalb auf Computersimulationen als Werkzeug, um die Evolution von optimalen Ausbreitungsstrategien unter verschiedenen Rahmenbedingungen zu untersuchen. Unser Anliegen ist es einerseits, verschiedene relevante Einschränkungen ("constraints") und Kosten-Nutzen Abwägungen ("trade-offs") zu berücksichtigen, andererseits die Evolution der Ausbreitungsstrategien in verschiedenen Landschaftstypen zu untersuchen. Realitätsnahe "Landschaften" lassen sich dabei im Computer durch die fraktale Besetzung eines Gitters mit geeignetem Habitat darstellen. Da in derartigen Landschaften die Wahrscheinlichkeit, geeignetes Habitat zu finden entfernungsabhängig ist, kann die Selektion selbst für Organsimen mit passiver und ungerichteter Ausbreitung (z.B. Samenausbreitung bei Pflanzen) angepasste Ausbreitungsstrategien entwickeln. Diese führen einerseits zu einer Reduktion von Ausbreitungsmortalitäten, verfügen andererseits dennoch über ein Potential zur Langstreckenausbreitung ("fat-tailed" dispersal functions; Hovestadt et al., 2001). Soweit wir eine Evolution von kontextabhängigen Ausbreitungsstrategien zulassen, zeigt es sich, dass die Evolution Ausbreitungsstrategien begünstigt, die sowohl auf die Populationsdichte und die Populationsgröße (d.h. Größe der Habitatinsel), wie auch auf das Ausmaß der Umweltschwankungen reagieren (Poethke & Hovestadt, 2002).
Neben der unmittelbaren Analyse des evolutionären Prozesses, befassen wir uns auch mit den ökologischen Konsequenzen der Ausbreitung der Organismen. Diese reichen von der Entstehung von Sukzessionsmustern (Hovestadt et al., 2000) über die Koexistenz von Arten (Obermaier 2000, Obermaier et al., 2001) bis hin zur Bedeutung der Ausbreitung für das Überleben von Arten in einem fragmentierten Lebensraum (Poethke et al. 1996).
Ergebnisse:
Hovestadt T, Yao P, Linsenmair KE (1999) Seed dispersal mechanisms and the vegetation of forest islands in a West African forest-savanna mosaic (Comoé National Park, Ivory Coast). Plant Ecology 144,1-25
Messner S, Poethke HJ, Hovestadt T (1999) Individual based simulations in autocorrelated landscape: consequences for the dispersal strategies. Zoology 102, Supplement II (DZG 92.1), 31
Poethke HJ, Hovestadt T, Meßner S (2000) Evolution of complex dispersal strategies in insects: Simulation experiments using a spatially explicit I-state configuration model. ASIM-Workshop "Multi-agent systems and individual-based Simulation". Report No. 253, Institut für Informatik; Universität Würzburg, 67-72
Butterweck MD (2000): Do corridors increase movements between forest patches? A study on between habitat migration of ground beetles (Coleoptera: Carabidae). Proceedings of the Workshop on ecological corridors for invertebrates: Strategies of dispersal and recolonisation in today's agricultural and forestry landscapes, Neuchatel, CH (2000)
Hovestadt T, Poethke HJ, Messner S (2000) Variability in dispersal distances generates typical successional patterns: a simple simulation model. Oikos 90: 612-619
Hovestadt T, Messner S, Poethke HJ (2001) Evolution of reduced dispersal mortality and "fat-tailed" dispersal functions in autocorrelated landscapes. Proc. Roy. Soc. London (B) 268: 385-391.
Poethke HJ, Hovestadt T (2002) Evolution of density and patch-size dependent dispersal rates. Proc. Roy. Soc. London (B) 269: 637-645.
Poethke HJ, Hovestadt T, Mitesser O (in press) Local extinction and the evolution of dispersal rates: causes and correlations. American Naturalist
Hinsch M, Assmann T (in press) Bottom-up creation of allele frequency differentiation in Carabus auronitens. In Theorie in der Ökologie, Peter Lang Verlag, Frankfurt
Butterweck MD, Jeschke R (in press) Wie schwer ist das Laufen im Wald? Laufwiderstand in unterschiedlichen Habitaten. Zeitschrift für Angewandte Carabidologie (Beiheft 2)
Hein S, Pfenning B, Hovestadt T, Poethke HJ (submitted) Patch density, movement pattern, and the exchange of individuals between habitat patches - a simulation stud.
Hovestadt T, Linsenmair KE (submitted) Spatial patterns in species-area relationships I. Evidence from a West African forest-savanna mosaic.
Hovestadt T, Poethke HJ (submitted) Spatial patterns in species-area relationships II. A simulation approach.