Biodiversität neotropischer Boden-Ciliaten

Ciliaten sind Protisten, ein Reich das auch die heterotrophen und autotrophen "Protozoen" oder "Infusionstierchen" umfasst. Protisten sind meist einzellige Organismen von mikroskopischer Größe (< 1 mm). Die Ciliaten (Wimperntiere) sind heterotrophe Protisten mit vielen "Haaren" (Cilien) auf der Körperoberfläche und im Mund. Die Cilien dienen der Bewegung und Nahrungsaufnahme. Ungefähr 10.000 Ciliaten-Arten sind bisher beschrieben worden. Sie werden als Phylum (Stamm) klassifiziert, vor allem wegen ihres speziellen Kernapparates: somatischer Makronucleus und generativer Mikronucleus. Viele Ciliaten sind ausgezeichnete Bioindikatoren für die Qualität limnischer und terrestrischer Biotope. Es gibt deutliche Hinweise, dass 80% der Ciliaten- Diversität noch unbeschrieben sind. Wo sind all diese Arten? Eine beträchtliche Menge lebt im Boden, wo wir gut 600 neue Arten entdeckten, und die statistische Auswertung zeigt, dass da noch sehr viel mehr sind. Die Boden-Ciliaten sind sehr wenig erforscht, besonders in den Tropen. Daher haben wir in den vergangenen 10 Jahren über 200 Bodenproben in Zentral- und Südamerika gesammelt. Die Auswertung von 100 Proben zeigte eine sehr diverse Ciliatenfauna mit vielen unbeschriebener Arten. Daher können die Aufgaben und Perspektiven des gegenständlichen Forschungsprojektes, das zu dem von der UNO proklamierten "Jahr der Biodiversität" passt, wie folgt zusammen gefasst werden: " Morphologische und molekulare Beschreibung der in den 200 Proben vorkommenden neuen Ciliaten- Arten; " Durch den Vergleich mit Untersuchungen in Europa und Afrika sind erstmals genaue Angaben zur Verbreitung und zum Endemismus von Ciliaten möglich; " Es wird dann auch möglich sein, die Ciliaten- Gesellschaften in Boden und in Tank- Bromelien, eine auf die Neotropen beschränkte Gruppe von Rosettenpflanzen, zu vergleichen. " Junge Wissenschaftler sollen in die morphologische und molekulare Alpha-Taxonomie (= Beschreibung der Arten) eingeführt werden. Das ist ein besonderes Anliegen des Projekts, weil in Europa und den USA die Alpha- Taxonomie der Protozoen im aussterben ist. Die Ergebnisse werden in peer- reviewed Journalen und als Monographie veröffentlicht, so wie wir das bei den Ciliaten von Namibia gemacht haben. Wir haben große Erfahrung mit Boden-Ciliaten und sind weltweit das einzige darauf spezialisierte Labor. Das Projekt ist auf drei Jahre ausgelegt. Die benötigte finanzielle Unterstützung beträgt 400.000 Euro, hauptsächlich um einen Postdoc, einen Doktoranden, und eine technische Assistenz zu finanzieren.

Boden ist die Grundlage unseres Lebens. Alles was wächst, gedeiht und stirbt gelangt letztendlich wieder in den Boden, wo es mineralisiert und neuem Leben zur Verfügung gestellt wird. Der Abbau wird zum großen Teil von den Bodenorganismen geleistet. Dazu wird eine hohe Biodiversität benötigt. Sie ist Gegenstand unseres Projektes. Im Boden gibt es Hunderttausende Arten von Organismen, angefangen von den Einzellern (Viren, Bakterien, Pilze, Protisten) bis zu Säugetieren (Maulwurf etc.). Die tatsächliche Biodiversität des Bodens weltweit ist unbekannt. Jedes Jahr werden Hunderte neue Arten beschrieben. Wir erforschen die terrestrischen Einzeller, und zwar die Ciliaten (Wimperntiere), von denen wir bisher etwa 500 neue Arten beschreiben haben. Jetzt lag uns Südamerika am Herzen, weil dort allgemein eine große Biodiversität herrscht und die terricolen Wimperntiere noch ganz unerforscht sind.Ciliophora oder Ciliaten (Wimpertiere) sind einzellige Lebewesen (Protozoa) von mikroskopischer Größe (meist < 1 mm), deren Diversität (Artenvielfalt) und Phylogenie (Verwandtschaftsgeschichte) noch sehr wenig bekannt sind. Ciliaten findet man in fast allen wässrigen Biotopen, d.h., im Meer- und im Süßwasser, freilebend und auf vielzelligen Tieren und Pflanzen. Wie der Name sagt, sind sie mit feinen Härchen (Cilien) bedeckt, die zur Fortbewegung und Nahrungsbeschaffung dienen. Bei ungünstigen Verhältnissen können viele Ciliaten Dauerstadien (Cysten) bilden. Zusammen mit den Amöben, den Geißeltierchen und den Sporentierchen bilden die Ciliaten die so genannten heterotrophen Protozoen, die kein Chlorophyll haben und sich daher durch Fressen ernähren müssen. Bisher wurden etwa 10 000 Ciliaten- Arten beschrieben; vermutlich sind das aber nur 20% der tatsächlichen Diversität.Unsere Untersuchungen konzentrierten sich auf 70 Proben von Venezuela, in denen wir fast 400 Ciliaten-Arten fanden, von denen gut hundert unbeschrieben waren. Diese neuen Arten haben wir projektgemäß in einer ~1300seitigen Monographie beschrieben, die im November dieses Jahres erhältlich sein wird. Besonders interessante Arten und ihre molekularen Sequenzen haben wir in 24 Einzelarbeiten in peer-reviewed Journalen beschrieben. Einige neue Arten haben sehr auffallende Merkmale, es sind sog. flagships, die sehr wahrscheinlich nur in der Neotropis vorkommen. Das stärkt das moderate endemicity model der Verbreitung von Einzellern. Die wissenschaftlichen Ziele des Projekts wurden erreicht.Keinen Erfolg hatten wir bei einem weiteren Ziel, der Ausbildung von jungen Taxonomen, die weltweit dringend benötigt werden. Vier Doktoranden versuchten es und scheiterten wegen ungenügendem Interesse und mangelnder Begabung.