25. August 2020 Black Box Energiestoffwechsel von Seeigellarven



DFG fördert die Kieler Meeresforscherin Meike Stumpp mit einer Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat kürzlich die Einrichtung einer neuen Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) bewilligt. Die Meereswissenschaftlerin und künftige Leiterin der neuen Forschergruppe Dr. Meike Stumpp vom Zoologischen Institut der CAU will mit ihrem Team die Energiestoffwechselprozesse von Larven mariner wirbelloser Meeresorganismen untersuchen, mit besonderem Augenmerk auf der Seeigel-Larve. Ein Schwerpunkt der Forschung, die mit rund einer Millionen Euro und zwei Doktorandenstellen von der DFG finanziert wird, liegt dabei auf dem besseren Verständnis der Verdauungsphysiologie.

 

Ziel ist es, die Schlüsselkomponenten dieses komplexen Prozesses zu identifizieren und zu charakterisieren – besonders auch vor dem Hintergrund der zunehmenden Auswirkungen des Klimawandels auf den Ozean. Geplant ist eine Gesamtlaufzeit von insgesamt sechs Jahren, aufgeteilt in zwei Förderperioden. Das Projekt wird in enger Vernetzung mit den Forschungsschwerpunkten Kiel Life Science (KLS) und Kiel Marine Science (KMS) an der Universität Kiel und mit außeruniversitären Partnerinstitutionen durchgeführt. Das Vorhaben ist dabei ausdrücklich interdisziplinär angelegt und kombiniert die Forschungsfelder der Meeresbiologie mit der Molekularbiologie, Ökologie und Evolutionsforschung.

„Im Namen des Präsidiums gratuliere ich Meike Stumpp herzlich zu diesem beachtlichen Erfolg und der persönlichen hohen Auszeichnung! Die Landesuniversität gewinnt damit eine weitere Emmy Noether-Gruppe hinzu, die an der Schnittstelle von Meeres- und Lebenswissenschaften in vorbildlicher Weise die interdisziplinäre Zusammenarbeit in unseren Schwerpunkten verwirklicht. Die Zusage der DFG ist auch eine Anerkennung des Engagements der CAU, unseren exzellenten wissenschaftlichen Nachwuchs gezielt zu fördern", hebt Professorin Karin Schwarz, Vizepräsidentin der Universität Kiel und verantwortlich Forschung, Technologietransfer und wissenschaftlichen Nachwuchs, hervor.

Wirbellose Meeresorganismen wie Korallen, Muscheln oder Seeigel spielen eine bedeutende Rolle im Meeresökosystem und schaffen für den Menschen überlebenswichtige Grundlagen – als Beutetiere für andere Meeresbewohner oder als Nahrungsquelle für den Menschen selbst. Die meisten dieser wirbellosen Tiere produzieren Larven, die bis zu mehrere Monate in den offenen Gewässern des Meeres überleben müssen, bis sie sich zum Jungtier entwickeln. Dabei müssen sie sich an stark schwankende Bedingungen im Meer anpassen und auf unterschiedliche pH-Werte oder Wassertemperaturen reagieren. Die Nahrungsaufnahme und Verwertung spielt dabei für das Überleben der Larven eine entscheidende Rolle.

„Ziel meiner Forschung ist es zu verstehen, wie genau sich die im Ozean weit verbreitete Gruppe der Seeigel in den frühen Stadien, den Larven, entwickelt und welche Prozesse entscheidend sind, um komplexe Verdauungsleistungen zu erbringen. Dabei steht besonders die Frage im Fokus, welche Rolle der alkalische Magen spielt, ein besonders bemerkenswerter Aspekt dieser Organismen," sagt Dr. Meike Stumpp, die mit ihrer Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe am Zoologischen Institut im Bereich von Professor Dr. Matthias Leippe angegliedert ist. „Im Rahmen unserer Forschung schauen wir darüber hinaus auch genauer auf den Einfluss des Ökosystems Meer auf das Wachstum der Larven. Wir wollen verstehen, ob bestimmte zelluläre Eigenschaften des Verdauungstraktes in diesen Tieren zu ihrer Bewältigung des fortschreitenden Klimawandels beitragen," so Stumpp weiter. Bisher ist noch zu wenig über solche überlebenswichtigen Abläufe wie der Verdauung bei gewöhnlichen Meeresorganismen bekannt. Eine Lücke, die Dr. Meike Stumpp nun in den kommenden Jahren schließen möchte. Die Erforschung dieser winzigen und nur unter dem Mikroskop zu betrachtenden rund 0,3 Millimeter großen Seeigellarven ist aufwändig, erfordert Geduld und besondere Labortechniken, wie sie beispielsweise in der Zoologie oder auch im Physiologischen Institut der CAU zur Verfügung stehen.

Das Forschungsprogramm der neuen Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe gliedert sich in drei aufeinander folgende Teile. Zunächst sollen die molekularen und biochemischen Grundlagen der Verdauungsprozesse am Modell der Seeigel-Larve untersucht werden. Um den Einfluss der Umwelt auf diese Prozesse zu verstehen, zielt der zweite Teil darauf ab, physiologische Messungen an lebenden Tieren und Geweben unter für den Klimawandel relevanten Bedingungen durchzuführen. Im dritten Teil soll dann geprüft werden, ob die beobachteten Vorgänge von der Seeigel-Larve auf Vertreter anderer Meeresorganismen übertragbar sind und sich somit grundsätzliche Prinzipien in der Verdauungsphysiologie mariner Wirbellosen-Larven identifizieren lassen. „Wir wollen zu einem ganzheitlichen Bild der Funktionsweise mariner Larven beitragen und verstehen, wie effiziente Verdauungsprozesse während der Evolution vielzelliger Organismen entstanden sind", führt Stumpp aus.

Kontakt

Dr. Meike Stumpp
Zoologisches Institut, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU)
+49 431 880 4193
mstumpp@zoologie.uni-kiel.de

Friederike Balzereit
Wissenschaftskommunikation Kiel Marine Science (KMS), CAU
+49 431 880 3032 
fbalzereit@uv.uni-kiel.de

Christian Urban
Wissenschaftskommunikation Kiel Life Science (KLS), CAU
 +49 431 880 1974
curban@uv.uni-kiel.de


Über Emmy-Noether-Nachwuchsgruppen

Das Emmy-Noether-Programm eröffnet besonders qualifizieren Nachwuchswissenschaftlerinnen -und Wissenschaftlern die Möglichkeiten, sich durch die eigenverantwortliche Leistung einer Nachwuchsgruppe über einen Zeitraum von sechs Jahren für eine Hochschulprofessur zu qualifizieren. www.dfg.de/foerderung/programme/einzelfoerderung/emmy_noether

Über Kiel Marine Science (KMS)
Kiel Marine Science (KMS), das Zentrum für interdisziplinäre Meereswissenschaften an der CAU widmet sich der interdisziplinären Erforschung der Meere an der Schnittstelle von Mensch und Ozean. Dabei bündeln die Forschenden ihre Expertise aus unterschiedlichen natur- und gesellschaftswissenschaftlichen Disziplinen und untersuchen die Risiken und Chancen, die das Meer für den Menschen bereithält und bilden die nächste Generation fachübergreifend aus. Gemeinsam mit Akteuren außerhalb der Wissenschaft arbeiten sie weltweit und transdisziplinär an Lösungen für eine nachhaltige Nutzung und den Schutz des Ozeans.
https://www.kms.uni-kiel.de/de?set_language=de

Über Kiel Life Science (KLS)
Das interdisziplinäre Zentrum für angewandte Lebenswissenschaften – Kiel Life Science"(KLS) – vernetzt an der CAU Forschungen aus den Agrar- und Ernährungswissenschaften, den Naturwissenschaften und der Medizin. Es bildet einen von vier Forschungsschwerpunkten an der Universität Kiel und will die zellulären und molekularen Prozesse besser verstehen, mit denen Lebewesen auf Umwelteinflüsse reagieren. Im Mittelpunkt der Forschung stehen Fragen, wie sich landwirtschaftliche Nutzpflanzen an spezielle Wachstumsbedingungen anpassen oder wie im Zusammenspiel von Genen, dem individuellen Lebensstil und Umweltfaktoren Krankheiten entstehen können. Gesundheit wird dabei immer ganzheitlich im Kontext der Evolution betrachtet. Unter dem Dach des Forschungsschwerpunkts sind derzeit rund 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 40 Instituten und sechs Fakultäten der CAU als Vollmitglieder versammelt.
https://www.kls.uni-kiel.de/de?set_language=de