In Köln wird seit 1989 ein breites Spektrum von zur Zeit 49 Wirbellosengruppen (Insekten, Spinnen und Mollusken) sowie der gebietsfremden, eingeschleppten Tierarten oder Neozoen unter Beteiligung von 51 Wissenschaftlern untersucht. Betrachtet man Biodiversitätin seiner einfachsten Form, dem Artenreichtum, dann ist Köln mit mehr als 5500 registrierten Tierarten die zur Zeit bestuntersuchte und artenreichste Großstadt. Die Bewertung der untersuchten Stadtbiotope stützt sich dabei nicht allein auf die zahlreich nachgewiesenen 'Rote-Liste'-Arten, die für die Wissenschaft neu entdeckten Tierarten oder den Umfang des Artenspektrums. In aktuellen Untersuchungen (Huckenbeck und Wipking) erweisen sich Laufkäfer (Carabidae) als geeignete Instrumente, wenn wichtige Lebenszyklus-Komponenten bei innerstädtischen Populationen mit solchen aus naturnahen Habitaten am Stadtrand verglichen werden sollen, um Biotopinseln in der Innenstadt als 'Quellstrukturen' für die Überlebensfähigkeit von Tierarten zu beurteilen und zum Ziel von (Natur-)Schutzbem ühungen in den flächenhaft immer stärker expandierenden Stadtlandschaften zu machen.
Verkleinerungen und Zerstueckelungen von zusammenhaengenden Lebensraeumen fuehren zu abnehmender Artenvielfalt. Es wird untersucht, in welchem Ausmass dafuer die erhoehte Aussterbewahrscheinlichkeit der Arten auf der einen Seite und die Verschlechterung der Besiedlungsfaehigkeit auf der anderen Seite verantwortlich sind. Experimentell werden Wiesenhabitate verkleinert und der Individuenaustausch zwischen Waldhabitatinseln kontrolliert. Hauptsaechlich werden Artengemeinschaften von Spinnen, Kaefern und Voegeln untersucht. Als Voraussetzungen fuer diese Arbeiten werden Habitatbindungen der einzelnen Arten und ihre Populationsdynamik studiert.
Tausendfüßer (Diplopoda) gehören zu den ersten mehrzelligen Landbewohnern unseres Planeten und sind mit 12.000 beschriebenen Arten die drittgrößte 'Klasse' der Landarthropoden. Als Destruenten spielen sie eine wichtige Rolle bei der Streuzersetzung und im Nährstoffkreislauf des Bodens. Trotz ihrer langen evolutiven Geschichte und ihrer offensichtlich wichtigen Rolle bei der Kolonisierung des Landes ist die Morphologie der Diplopoda unzureichend erforscht. Dies trifft besonders auf artenarme Vertreter der 16 Ordnungen, wie Siphoniulida, Glomeridesmida, oder Siphonocryptida, zu. Dies bewegte einige Autoren zu Anmerkungen, dass unser Wissen über die Morphologie der Tausendfüßer in etwa auf dem Stand ist, welcher bei Insekten, Krebstieren und Arachnida bereits vor 100 Jahren erreicht wurde. Mit diesem Projekt werden wir die Wissenslücke im Bereich der Morphologie der Diplopoda schließen.
Durch die Kombination von Synchroton Mikro-Computer Tomographie und Histologie sowie weiterer moderner Analysemethoden verfügen wir über die notwendigen Werkzeuge um unser Wissen über die Morphologie der Diplopoda grundlegend zu vertiefen. Unser Ziel ist erstens die Erstellung einer digitalen, frei zugänglichen und detailliert annotierten Sammlung von Synchroton Mikro-CT Scans und 3D Modellen von 48 Vertretern der Diplopoda welche alle Hauptgruppen dieser Tiergruppe umfassen und die komplette phylogenetische und morphologische Diversität der Tausendfüßer in bislang nicht dagewesener Weise abdecken. Zweitens werden wir die aus diesem Datenpool gewonnenen morphologischen Merkmale vergleichend analysieren und eine Phylogenie der Tausendfüßer erstellen, welche auf multiplen Merkmalskomplexen begründet ist. Insbesondere werden wir die Mundwerkzeuge, das Endoskelett, weibliche Genitalstrukturen, und die Tracheentaschenkonfigurationen untersuchen. Drittens werden wir mit einem geometrisch-morphometrischen Ansatz evolutionäre Formunterschiede ausgewählter Merkmalskomplexe quantitativ auf (a) phylogenetische Signale, (b) evolutionäre Allometrie, und (c) potentielle Korrelationen mit verschiedenen ökologischen Faktoren untersuchen. Dies wird unser Verständnis der morphologischen Anpassungen als Reaktion auf die für Tausendfüßer bedeutsamen Lebensräume erhöhen und könnte auch eine Rekonstruktion der ursprünglichen Umweltparameter zulassen, in denen die Vorfahren der rezenten Diplopoda das Land als Lebensraum kolonisierten. Unser Projekt liefert somit Informationen über die morphologischen Schlüsseladaptationen einer artenreichen Gruppe von Landarthropoden.
a) Nachweis von Pigmenten, Biochemie, funktionelle Bedeutung der Koerperfaerbung (Mimese, Mimikri, Balz etc.). Farbwechselphaenomene; Fadenpigmente zur Erhaltung der Klebefaehigkeit (Faengigkeit). b) Bestimmung der Variabilitaet des Lebenszyklus klimatoleranter, habitatspezifischer Spinnenarten anhand der Altersstruktur der Populationen und der Fortpflanzungsperiode. c) Erfassung von Vorkommen der seltenen Roehrenspinne Eresus niger, Analyse der Sozialstrukturen der kolonielebenden Individuen und Nachweis der langjaehrigen Koloniepersistenz, Aufklaerung der sozialen Verhaltensweisen, Sexualbiologie und der partiellen Zwergwuechsigkeit (obligat); olifaktorische Leistungen und ihre Rolle. Methoden: Diverse biochemische, cytologische und histologische Verfahren; experimentelle Techniken zur Klebewirkung der Faeden (Pigmente); Biotopkartierungen, Messung von Klimaparametern; Expositionsversuche (Lebenszyklus); Verhaltensdokumentation (Video-recording) im Freiland und bei Haelterung, Tests mit markierten Geschwistergruppen zur intraspezifischen Toleranz und Kooperation, Zucht- und Ansiedlungsversuche unter kontrollierten Bedingungen (Soziobiologie).