Integration von Stoffwechsel und Verhalten bei Insekten: Die Bedeutung von Energetik, endokrinen Regulationsmechanismen und circadianer Rhythmik

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Von zentraler Bedeutung für die Funktion und den Erfolg eines Organismus ist die Integration von Stoffwechsel und Verhalten. Diese werden durch circadiane Rhythmen synchronisiert, wodurch ein Wechsel zwischen Aktivitätsphasen mit hohem Energiebedarf und Ruhephasen, in denen sich der Organismus erholen und seine Energiespeicher auffüllen kann, erzeugt wird. Während die molekularen Mechanismen der circadianen Uhr größtenteils aufgeklärt sind, ist die Verbindung zwischen molekularer Uhr und beobachteten tageszyklischen Veränderungen von Stoffwechsel und Verhalten kaum erforscht. Multifunktionale Neuropeptide aus der Familie der adipokinetischen Hormone steuern in Insekten u. a. Intermediärstoffwechsel und Verhalten und sind somit ein hervorragendes Modell für Untersuchungen zur hormonellen Steuerung der “whole-animal performance“ und der temporalen Integration von Stoffwechsel und Verhalten. Durch die konsequente Kombination von Techniken aus Molekularbiologie, Biochemie, Stoffwechsel- und Hormonphysiologie, Ethologie und Bioakustik soll die enge Verflechtung und Integration der Energetik und hormonellen Regulation von Entwicklung, Fortpflanzung und Verhalten sowie die zugrunde liegenden Mechanismen aufgeklärt werden. Die Arbeiten sollen die fundamentale Bedeutung circadianer Rhythmen für die Funktion des Gesamtorganismus aufzeigen, eine neue Sichtweise der hormonellen Regulation von Entwicklung und Fortpflanzung etablieren und einen Beitrag zur Aufklärung der Kopplungsmechanismen zwischen biologischer Uhr und Phänotyp leisten.