Regulation von Fließwasserbiofilmen

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Biofilme, der mikrobielle Aufwuchs auf Oberflächen, sind von zentraler Bedeutung für das Stoffumsatzgeschehen, besonders in Fließgewässern. Mechanismen der Steuerung dieser Gemeinschaften sind bisher kaum untersucht. Protozoen eignen sich besonders gut als Modellgruppe zur Untersuchung von Regulationsmechanismen von Biofilmgemeinschaften, da sie (a) in hohen Dichten auf Biofilmen vorkommen und sich (b) in situ mit dem Lichtmikroskop analysieren lassen. Daneben üben sie wichtige Funktionen aus, wie z.B. die Kontrolle von Bakterien. Das geplante Forschungsvorhaben basiert auf der Hypothese, dass sowohl eine Vielzahl unterschiedlicher Ressourcen als auch der Individuenaustausch mit dem umgebenen Medium (Immigration/ Emigration) maßgeblich an der Steuerung der Gemeinschaftsstruktur auf Biofilmen beteiligt sind. In seminatürlichen (Anbindung an natürliches Fließgewässer) Rinnen- und Fließzellensystemen soll hier gezielt das Angebot an verschiedenen Ressourcen (planktische Bakterien und Algen sowie DOC und Licht zur Stimulation benthischer Bakterien und Algen) sowie die Möglichkeit zu Immigration manipuliert werden. Des Weiteren sollen Direktbeobachtungen in Fließzellen zur Quantifizierung der Immigrations-, Emigrations- und Teilungsraten von dominanten Biofilmbewohnern durchgeführt werden. Die geplanten Untersuchungen behandeln erstmalig den differenzierten Einfluss von verschiedenen Ressourcen und Migration auf die Steuerung von biofilmassoziierten Protozoen und sind von universeller Bedeutung für das Verständnis der Regulation offener (Möglichkeit der Immigration und Emigration) Lebensgemeinschaften.