bioDiVerSiTäT unD erDSYSTeM

DYnaMik

genau 100 Jahre nach alfred Wegeners Vortrag zur kontinen­

taldrift und der entstehung der kontinente am 06.01.1912 im Senckenberg­Museum, frankfurt, stellt die Dynamik des Systems erde weiterhin einen wichtigen forschungs­

schwerpunkt Senckenbergs dar. Seit Wegeners bahn­

brechenden ideen haben die geowissenschaften die ent­

scheidende rolle bei der erforschung der entstehung der Planeten und der entwicklung des Lebens, der bewer­

tung von naturgefahren und fossiler und mineralischer ressourcen, aber auch bei der charakterisierung der klima­

geschichte gespielt. >>

102

ALTERSBESTIMMUNG DES GIpFELGESTEINS VoM BRoCkEN

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DIE VoRFAHREN DES MENSCHEN ALS STUDIENoBJEkT AM SENCkENBERG CENTER FoR HUMAN EVoLUTIoN AND pALAEoENVIRoNMENT (HEp)

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WEIDEFLäCHEN IN zENTRALASIEN:

WECHSELWIRkUNGEN VoN

LANDSCHAFTSGESCHICHTE, kLIMA UND LANDNUTzUNG

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FoSSILE AMEISEN AUS DER GRUBE MESSEL

Chicago (DAAD, 2005­2006) und an der University of Minnesota (Leopoldina, 2007­2010) arbeite t er seit 2010 als Nachwuchsgruppenleiter ‚Aquatische Evolutions ökologie‘

am Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK­F). Er untersucht­die­Populationsgenetik,­Phylogeografie­und­

molekulare Systematik von Wasserinsekten unter Berück­

sichtigung von historischem und rezentem Klimawandel.

// Dr. Steffen Pauls studied ecology at the University of Duisburg­Essen. He obtained his Ph. D. in 2004 in the Department of Hydrobiology of the University of Duisburg­

Essen in cooperation with Senckenberg. The subject of his thesis was the phylogeography of high­altitude aquatic insects. Following postdoctoral research at the Field Muse­

um in Chicago (funded by the German Academic Exchange Service DAAD, 2005­2006) and at the University of Minne­

sota (funded by Leopoldina, 2007­2010), he has been working as Head of the ‚Aquatic Evolutionary Eco logy‘

Junior Research Group at BiK­F. He is investigating the population genetics, phylogeography and molecular sys­

tematics of aquatic insects in the context of historical and current climatic changes.

Dr. Steffen Pauls, geboren 1975, studierte Ökologie an der Universität Duisburg­ Essen. Er promovierte 2004 in der Abteilung Hydrobiologie der Universität Duisburg­

Essen in Kooperation mit dem Forschungsinstitut Sencken­

berg­mit­einer­­Arbeit­zur­Phylogeografie­montaner­Wasser-insekten. Nach Postdoc­Stipendien am Field Museum in

sität), wo er 2003 habilitierte. Von der Stelle als Laborleiter bei BiK­F wurde er als Professor für Molekulare Ökologie an die Goethe Universität berufen. Die Frage nach den ulti­

maten und proximaten Gründen für die Verbreitung von Arten unter der besonderen Berücksichtigung des Klimas bearbeitet er mit Methoden der Ökologie, Phylogenie, Populationsgenetik und Genomik.

// Prof. Dr. Markus Pfenninger studied biology at the Goethe University. After postdoctoral work in France (funded by NATO, 1997/98), he worked as an assistant in the group of Professor Bruno Streit (Goethe University), where he obtained his habilitation in 2003. He held a post as laboratory supervisor at BiK­F, and was then called to the Chair of Molecular Ecology at the Goethe University. His research focuses on the ultimate and proximate basis for the distribution of species with special reference to climate, using a variety of methods spanning ecology, phylogeny, population genetics, and genomics.

Prof. Dr. Markus Pfenninger, geboren 1967, studierte Biologie an der Goethe­Universität. Nach einem Postdoc­

Aufenthalt in Frankreich (NATO, 1997/98) arbeitete er als Assistent in der Gruppe von Prof. Streit (Goethe­Univer­

Dr. Miklos Bálint, geboren am 29.09.1980, studierte und promovierte in Cluj, Rumänien. Seit 2010 hält er eine Post­

doc­Stelle am Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F)­inne.­Dort­beschäftigt­er­sich­mit­dem­Einfluss­des­

Klimawandels auf die genetische Vielfalt von aquatischen Insekten. Gegenwärtig befasst er sich zudem mit Diversität und Komposition mikrobieller Pilzgemeinschaften. Dabei nutzt er „next­generation“­DNS­Sequenzierungsmethoden.

// Dr. Miklós Bálint studied in Cluj, Romania and also ob­

tained his Ph. D. there. Since 2010 he works as a postdoc­

toral­researcher­at­BiK-F.­Initially­he­worked­on­the­influ­

ence of climate change on the genetic diversity of aquatic insects. Currently he conducts research on the diversity and composition of microbial fungus communities under climate change with ‘next­generation‘ DNA sequencing.

in the meantime, the methods for projecting the effects of climate change on intraspecific genetic diversity have been further refined and statistically extended at bik­f. a special feature of these methods is that they can be used for future studies, but also to exploit ex­

isting bodies of data. using the methods de­

veloped at bik­f it is now possible to esti­

mate which species and populations may be particularly affected by a loss of genetic di­

versity mediated by climate change. genetic diversity can thus be included in conserva­

tion planning, improving the efficiency of en­

vironmental and nature protection. This is particularly important considering the on­go­

ing debate about managing protected areas under climate change. if we consider both the required habitat and the genetic diversity of a conservation priority species, we can make better projections on which areas will best serve to protect that species. With the aid of the approaches outlined above, a re­

cent BiK-F study identified Geranium sylvati­

cum populations in the Taunus Mountains that are particularly worthy of protection.

in conservation we have reached the point where biodiversity needs to be grasped not merely in terms of a given set of species, but as a multitude of evolutionary lineages that are subject to constant change. regardless whether a lineage is considered to constitute a distinct ‘species’ or not, the loss of any such lineage will lead to a reduction of biodi­

versity. Modern nature protection strategies must therefore take genetic diversity into account when considering the impact of cli­

mate change on species or communities.

For information on author Carsten Nowak, see page 61.

Köcherfliegen-Ausbeute­

eines Lichtfangs.

//­Caddisfly­catch­from­a­

light­trapping session.

96 Senckenberg 2011 – 2012 // crYPTic bioDiVerSiTY anD cLiMaTe 97

// bioDiVerSiTY

anD earTH SYSTeM DYnaMicS

exactly 100 years after the seminal lecture on continental drift and the formation of the continents that alfred Wegener gave on 6 January 1912 in the Senckenberg Museum in frankfurt the dynamics of the earth system still represent a focal point of the research carried out by the Senckenberg institutions. Since Wegener presented his groundbreaking ideas, the geosciences have played the decisive role in discovering how planets form and how life has developed, in appraising natural hazards, in evaluating fossil and mineral resources and also in unravelling the history of our climate.

>>

Auf dem tibetischen Plateau forschen zahlreiche Senckenberg­

Wissenschaftler.

// The Tibetan Plateau is studied by several Senckenberg scientists.

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DETERMINATIoN oF THE AGE oF THE RoCk AT THE SUMMIT oF THE BRoCkEN

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THE STUDy oF HUMAN ANCESToRS AT THE SENCkENBERG CENTER FoR HUMAN EVoLUTIoN AND pALAEo-ENVIRoNMENT (HEp)

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pASTURES IN CENTRAL ASIA:

INTERACTIoNS BETWEEN LANDSCApE HISToRy, CLIMATE AND LAND USE

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FoSSIL ANTS FRoM THE MESSEL pIT

copyright: naSa.

Moderne geowissenschaftliche forschung umfasst heute nicht nur kruste, Mantel und kern unseres Planeten, sondern insbesondere deren vielfältige interaktionen mit atmo­

sphäre, biosphäre und Hydrosphäre, und dies auf Zeitskalen, welche die entstehung und entwicklung unseres Planeten genauso ein­

schließen wie die evolution des Menschen.

Dieses dynamische System erde zu charakte­

risieren und den ansprüchen einer zuneh­

mend interdisziplinären naturwissenschaft ge­

recht zu werden, versucht Senckenberg durch eine fokussierung auf drei geowissenschaft­

liche Kernthemen: Interaktion der Erdoberflä­

che und biosphäre, entwicklung der erde und ihrer Paläoumweltbedingungen und die ent­

wicklung des Menschen im Zuge ausgeprägter klimadynamik der letzten Millionen Jahre.

in der kombination aus innovativen analyti­

schen Herangehensweisen, wie z. b. im be­

reich der isotopengeochemie / geochronologie oder der 3D­computertomographie, sowie der nutzung und dem erhalt geowissenschaft­

licher Sammlungen und forschungsstationen, wie dem uneSco­Welterbe Messel, steckt eine der Stärken eines modernen forschungs­

museums. So konnten beispielsweise Sen­

ckenberg­Wissenschaftler nachweisen, dass vor 47 Millionen Jahren „el niño“­bedingun­

gen Einfluss auf das Klima und die Entwick­

lung zentraleuropäischer ökosysteme nahmen.

Welche rolle spielten die geodynamischen Prozesse unseres Planeten bei der entwick­

lung des Lebens? Dieser frage nachzuspüren, ist die kernaufgabe geowissenschaftlicher forschung in Senckenberg.

Für Informationen zum Autoren Andreas Mulch siehe Seite 87.

// However, modern geoscientific research covers not only the crust, mantle and core of our planet, but especially their multifarious interactions with the atmosphere, the bio­

sphere and the hydrosphere. The time scales involved range from those relating to the earth’s original formation to that which has seen the evolution of mankind.

in attempting to describe this dynamic earth system and to fulfil the requirements of in­

creasingly interdisciplinary natural scientific approaches, Senckenberg is focussing its attention on three geoscientific core issues:

interactions between the earth’s surface and the biosphere, the development of the earth and prehistoric environmental conditions, and the way mankind has evolved under the in­

fluence of pronounced climate dynamics during the last few million years.

one of the strengths of this modern research museum can be seen in the combination of innovative analytical approaches (such as iso­

topic geochemistry / geochronology or 3D computer tomography) and the exploitation and maintenance of geoscientific collections and research stations (such as the Messel Pit uneSco World Heritage site). for instance, Senckenberg scientists have succeeded in showing that ‘El Niño’ conditions influenced the climate and the development of central european ecosystems 47 million years ago.

What role did the planet’s geodynamic pro­

cesses play in bringing about life? finding an­

swers to this question represents the basic aim of geoscientific research at Senckenberg.

For information on author Anfreas Mulch, see page 87.

Versteinertes Holz: Isotopengeologische Untersuchungen haben gezeigt, dass der versteinerte Wald von Chemnitz 291 Millionen Jahre alt ist.

//­Petrified­wood:­Isotope­geochemistry­revealed­that­the­Chemnitz­petrified­forest­is­291­million­years­old.

100 Senckenberg 2011 – 2012 bioDiVerSiTäT unD erDSYSTeM­DYnaMik 101

Im Dokument Senckenberg 2011 – 2012ForSchung Für die ZukunFt (Seite 49-52)