Das Projekt "Evolution of haemocyanin and its influence on thermal sensitivity in cold adapted cephalopods" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt. Temperature, pH and oxygen concentration are the three most important parameters that influence oxygen-binding capacities of cephalopod blood and for survival at nearly -2 degree Celsius, a cephalopod requires a highly specialised blood-gas exchange. By using extracellular haemocyanin, cephalopods possess a less effective respiratory protein than fish (which have intracellular haemoglobin). In order to successfully compete with fish, cephalopods have developed a high level of haemocyanin adaptability. Despite their prominent position in Antarctic food webs and being highly abundant, very little is known about Antarctic octopod physiology in general and specifically of the role of haemocyanin as a mediator between the organism and an extreme environment. By means of an integrative physiological and molecular genetic approach, this study aims to shed light on the physiological adaptation as well as the phylogeny of octopodid haemocyanin during the adaptive radiation of these animals into Antarctic waters and to assist in explaining the recent biogeography of Antarctic octopods.
Das Projekt "Quellen und Auswirkungen von Unterwasserlärm in Nord- und Ostsee auf Meeresökosysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BioConsult SH GmbH & Co. KG durchgeführt. A) Problemstellung: Unterwasserlärm ist neben gefährlichen Stoffen und Nährstoffen eine der Verschmutzungsquellen des Meeres. Im Gegensatz zu den stofflichen Verschmutzungen sind die Auswirkungen des Unterwasserlärms nicht gut untersucht. Bisherige Erkenntnisse beziehen sich vornehmlich auf Schnabelwale und militärischen Unterwasserlärm. Derzeitige deutsche Forschungen fokussieren auf Schweinswale und Offshorewindanlagenlärm. Wichtig ist auch die Bewertung des Lärms von akustischen Forschungsgeräten und dessen Auswirkungen auf Wale. Weitere Lärmquellen von vergleichbarer Lautstärke treten bei der Öl- und Gasexploration und beim Schiffsverkehr auf. Eine vergleichende Quantifizierung dieser Lärmquellen hinsichtlich Frequenz, Energiegehalt, Impulslänge usw. steht bisher aus. Der Vorsorgegrenzwert des UBA für Emissionen ist nicht weiter hinsichtlich dieser Größen spezifiziert. B) Handlungsbedarf: Für die nationale und Europäische Meeresstrategie ist es wichtig, die fachliche Grundlage für die Beurteilung aller potentiellen Lärmquellen im Meer zu erstellen. Dabei sollten in einer Literaturstudie sämtliche Unterwasserlärmquellen vergleichend gegenübergestellt werden. Die Auswirkungen des Lärms auf das Meeresökosystem (Wale, Robben, Reptilien, Knochenfische, Knorpelfische, Tintenfische) sind entsprechend der Literatur zu recherchieren und der Grenzbereich zur Erlangung einer TTS (temporary threshold shift, temporären Gehörschwellenverschiebung) ist für die Artengruppen zu definieren. Dabei sollten die Emissionsgrenzwerte hinsichtlich Frequenz, Energiegehalt, Impulslänge etc. spezifiziert werden. C) Ziel des Vorhabens: Das Ziel des Vorhabens ist die Ableitung von Emissionsgrenzwerten für die verschiedenen Geräte/Arbeiten, die in der Forschung, Windenergie, Öl- und Gasindustrie, Schifffahrt und Militär zum Einsatz kommen um den Schutz der Meeresumwelt vor Unterwasserlärm zu gewährleisten.
Das Projekt "Ammoniten und Biostratigraphie des höheren Oberjura der Ostschweiz, Kanton Jura" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart, Abteilung Paläontologie durchgeführt.
Das Projekt "FS SONNE (SO 209) - SINNESSYSTEME II: Sinnessysteme in der mesopelagischen Fauna" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Anatomisches Institut durchgeführt. Ziele: Das Vorhaben hat zum Ziel, die zahlreichen Vermutungen und Arbeitshypothesen zur Sinnesbiologie der mesopelagischen Fauna mit Hilfe von neuen Technologien (verbesserten Fangapparaten 'closed cod end') und experimentellen Apparaturen zu überprüfen. Dazu wurde mit dem Seegebiet vor Peru ein Zielgebiet gewählt, welches sich wegen der hohen Produktivität durch eine besonders große Artenvielfalt und Abundanz auszeichnet. Es sollen autonome Plattformen eingesetzt werden, welche in der Lage sind, biolumineszente Signale in situ zu registrieren und zu analysieren. Auf der Rezeptorseite sollen elektrophysiologische Antworten auf simulierte Biolumineszenz-Reize von isolierten Retinae von Krebsen, Cephalopoden und Fischen aufgezeichnet werden. Weiterhin soll nach der Quelle der Bakteriochlorophyll-Verstärker in den Photorezeptoren der rot-empfindlichen Drachenfische geforscht werden. Schließlich soll eine neue anekdotische Beobachtung systematisch untersucht werden, nämlich ob die reduzierten Gesichtsfelder der Röhrenaugen durch Kippbewegungen der Augen vergrößert werden können. Netzfänge mit dem isolierenden Auffangbehälter werden in verschiedenen Tiefen und zu unterschiedlichen Tages- und Nachtzeiten durchgeführt. Alternierend werden autonome Plattformen ausgesetzt und nach jeweils 24 Stunden eingeholt. Neben den Untersuchungen der Universität Tübingen wird das GEOMAR bathymetrische Daten aufzeichnen, um seine eigenen Datensätze in dem Untersuchungsgebiet zu ergänzen und gleichzeitig Vorbereitungen für das Projekt TACO (So 212) zu treffen. Der Fahrtbericht wird als Hardcopy bei der Technischen Informationsbibliothek in Hannover vorliegen und die Wochenberichte der Forschungsfahrt finden sich auf der Internetplattform des FS SONNE (BGR).
Das Projekt "Life in cold oceans:activity dependent on extracellular ion regulation?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt. The physiological fundamentals of temperature dependent distribution limits in cold oceans are addressed as a precondition to understand ecological performance and ecosystem function. The study will focus on the specific role of extracellular ion concentration in setting limitations to lifestyle and life history evolution. The biogeography of marine crustaceans in cold oceans is related to the combined effects of extracellular Mg2+ levels (Mg2+)e and low temperature, which act synergistically to slow muscular activity in the cold. The highly active cephalopod molluscs may have overcome the constraint of high (Mg2+)e by slightly increasing the extracellular potassium concentration ((K+)e), thereby exploiting the antagonistic effects of magnesium and potassium. We attempt to develop quantitative knowledge of the temperature dependent effects of potassium and magnesium on animal life cycle resulting from changes in physiology performance, larval development, and growth rate. In addition, it appears most crucial to understand the biochemical mechanisms leading to the increased magnesium effect in the cold. Within the crustacean phyla this work will focus on the lithodid crabs. They are suitable for such studies since they have a wide distribution range north and south of the Antarctic convergence and thus covering a broad temperature regime. For comparable studies boreal reptant crabs and boreal and Antarctic natant shrimps will also be included. Within the cephalopod phyla we will concentrate on the boreal species Sepia officinalis to investigate principle mechanisms. Accordingly, the present study is intended to explore, from a more conceptual point of view, whether limitations in ion regulation capacities and costs may play a role in setting the levels of biodiversity observed in extant Antarctic marine fauna.
Das Projekt "FS SONNE (SO 234/1) BIOLUMINISZENZ III: Adaptationen visueller Systeme an Bioluminiszenz bei Tieren der mesopelagischen Makrofauna auf der SPACES Ausbildungsfahrt SO234/1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Neuroanatomie durchgeführt. Biolumineszenz erzeugt ein völlig anderes visuelles Umfeld als Sonnenlicht: Statt einer komplett ausgeleuchteten Szene herrschen Punktlichtquellen vor, welche eine spezifische Anpassung der visuellen Systeme bzw. Augen erfordern. Wir wollen an den Augen von Cephalopoden, Crustaceen und Teleostiern Anpassungsstrategien untersuchen. Uns interessiert uns, wie Rhodopsin in mesopelagischen Photorezeptoren regeneriert wird. Eigene Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Bleichung von mesopelagischem Rhodopsin erheblich länger dauert und helleres Licht erfordert als bei terrestrischen Tieren. Wir wollen in biochemischen, elektrophysiologischen und morphologischen Experimenten die Dynamik der Phodopsin-Regeneration aufklären. Dazu benötigen wir keine spezielle Spezies,- was den Erfolg dieses Projekts sicherstellt. Weiterhin wollen wir frisches Gewebe von Opisthoproctiden sammeln, welche alle über unterschiedliche Differenzeirungen von Spiegelaugen verfügen, und damit einzigartig unter den Wirbeltieren sind. Unsere Hypothese ist, dass bei einigen Arten ontogenetische Veränderungen der Augen einen phylogenetischen Trend widerspiegeln. Dazu wollen wir vor allem molekulargenetische Daten erheben. Wir werden 10 trawls mit speziellen Netzen durchführen, die über ein verschließbares Ende verfügen. Biochemische und elektrophysiologische Arbeiten werden an Bord durchgeführt. Material für Molekulargenetik und Histologie wird an Bord gesichert und zur weiteren Bearbeitung nach Hause geschickt.
Das Projekt "Meroplankton: Verteilung und Kondition von ausgewaehltem Meroplankton (Fisch- und Tintenfischlarven) im Verhaeltnis zu hydrographischen und oekologischen Verhaeltnissen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Meereskunde durchgeführt. Im Rahmen der deutsch-brasilianischen Zusammenarbeit wurden im Januar und Februar 1995 Untersuchungen zur Produktion, Dynamik und Biodiversitaet von Planktongemeinschaften im Bereich ozeanischer Inseln und Felsen vor der Nordostkueste Brasiliens mit dem FS 'Victor Hensen' durchgefuehrt. Bis jetzt konnten nur ca. 50 Prozent der gesammelten Fisch- und Tintenfischlarven vollstaendig analysiert und vorlaeufig ausgewertet werden. Die verbleibenden Fisch- und Tintenfischlarven sollen biochemisch analysiert werden. Die gewonnenen Ergebnisse der Konditionsuntersuchungen der verschiedenen Gebiete werden verglichen und in einen Zusammenhang mit den verfuegbaren hydrographischen und biologischen Daten der deutschen und brasilianischen Kollegen gestellt. Die Ergebnisse werden diskutiert und in einem abschliessenden Bericht dargestellt.
Das Projekt "Diversität und Embryologie des 'lebenden Fossils' Spirula" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Geologische Wissenschaften, Fachrichtung Paläontologie durchgeführt. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Keupp im Institut für Paläontologie der Freien Universität Berlin beschäftigt sich seit mehreren Jahren erfolgreich mit der Paläobiologie von Ammonoideen und anderen Cephalopoden. Spirula, ein 'lebendes Fossil', ist die einzige rezente Coleoiden-Gattung mit spiralig eingerolltem, vom Weichkörper umhüllten Gehäuse. Der Protoconch (frühontogenetische Schale), das Proseptum und das Ende des Siphonalrohres von Spirula ähneln, anders als bei Sepia und Nautilus, sehr dem der Ammonoidea. Spirula kann somit Modellcharakter für die Embryonalentwicklung insbesondere der Schalen- und Siphonalentwicklung von Ammonoideen haben. Das vorgelegte Forschungsvorhaben soll klären, ob es sich bei Spirula um eine oder mehrere Arten handelt. Die Notwendigkeit der Beantwortung der Frage nach der phylogenetischen Einordnung von Spirula drängt sich aufgrund widersprüchlicher Daten auf. Beide Fragestellungen werden anhand molekularer Daten (DNA-Sequenzen) analysiert. Die Embryologie von Spirula, über die bislang nur Vermutungen angestellt wurden, soll detailliert untersucht werden.
Das Projekt "Palaeogeographic ralationships of Early Carboniferous ammonoid assemblages in North America" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Museum für Naturkunde der Humboldt-Universität zu Berlin, Institut für Palöontologie durchgeführt. The Early Carboniferous (Mississippian) is a time that is characterised by significant changes in the configuration of the main tectonic plates. The Variscan Orogeny led to the separation of shelves and subsequent provincialism of ammonoid communities. Therefore, a Subvariscan Realm (Northwestern and Central Europe) of can clearly be distinguished from a Prototethian Realm (South Europe, North Africa, South Urals). Faunal provinces in North America, however, are much less well investigated. Within the proposed project, a comparison of the assemblages present in the Ouchita Foreland Basin of the American Midcontinent (Arkansas, Oklahoma, Texas) with the Antler Foreland Basin of the Western United States (California, Nevada, Utah) will be carried out. The ammonoid faunas of these two areas will be investigated in a global context. The goal of the project is the quantitative analysis of the biogeographic patterns and the timing of the mid-Carboniferous adaptive radiation of the ammonoids.
Das Projekt "International Geological Correlation Programme (IGCP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart, Abteilung Paläontologie durchgeführt. Ca. 100 Teilnehmer aus vielen Fachgebieten. Psiloceratids of the earliest Jurassic in the North-West European and Mediterranean Provinces - remarks and new observations. Aufgabe des Projekts ist die Erforschung sämtlicher Vorgänge im Übergangsbereich Trias/Jura mit dem Hauptziel die Ursachen für das Aussterben an dieser Zeitgrenze zu ermitteln.