Forschung

Im Zentrum der Forschung in der Abteilung Niedere Tiere 1 stehen die Morphologie und Evolution von verschiedenen Tiergruppen und verschiedenen Organsystemen.

Tiergruppen: Das primäre Interesse gilt den Nematomorpha (Saitenwürmer), Priapulida (Priapswürmer), Gastrotricha (Bauchhärlinge), Tardigrada (Bärtierchen), Cnidaria (Nesseltiere) und Onychophora (Stummelfüßler). Daneben werden derzeit Projekte an Chaetognathen (Pfeilwürmer), Cestoden (Bandwürmer), Gnathostomulida (Kiefermündchen) und Hirudinea (Blutegel) durchgeführt.

Methoden: Für morphologische Fragestellungen werden unterschiedliche morphologische Methoden angewendet, von der Histologie zur Raster- und Transmissions-Elektronenmikroskopie. Ein Einstieg in µCT-Analysen ist geplant. Muskulatur und Nervensystem werden gezielt durch cytochemische (Muskulatur) oder immuncytochemische (Nervensystem) Methoden markiert und im konfokalen Laserscanning-Mikroskop analysiert. Bei Bedarf werden weitere Methoden, z.B. PCR und DNA-Sequenzierung herangezogen.

Projekte: In der Arbeitsgruppe wird ein breites Spektrum von Projekten bearbeitet, von denen die wichtigsten hier kurz vorgestellt werden.

Systematik der Nematomorpha.

Die Saitenwürmer (Nematomorpha) umfassen etwa 300 Arten, die von sehr wenig Experten (weltweit) bearbeitet werden. Auf der Basis von über 2000 bisher untersuchten Individuen aus der ganzen Welt konnte bisher ein umfangreicher Überblick über die Diversität dieser Gruppe gewonnen werden. Etwa 30 Arten wurden bisher neu beschrieben, eine Reihe von Gattungen, darunter die artenreichen Gordius und Chordodes, wurden intensiver beabeitet. Zur Artbestimmung wird in erster Linie Raster-Elektronenmikroskopie herangezogen, daneben beginnen wir mit der Sequenzierung von CO1, um schwer unterscheidbare Arten zu charakterisieren. Eine intensive Mitarbeit erfolgt auch im von der NSF (USA) geförderten Programm "Unraveling a Gordian knot: Biodiversity of Gordian worms, phylum Nematomorpha, in the New World" (www.nematomorpha.net/; principal investigators Ben Hanelt, University of Albuquerque und Matt Bolek, Oklahoma State University).

Architektur des Nervensystems der Cycloneuralia und Gastrotricha.

Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms „Deep Metazoan Phylogeny“ wird die Untersuchung des Nervensystems bei den Gastrotricha und den Cycloneuralia gefördert. Bisher wurden von Birgen Holger Rothe eine Reihe von Gastrotrichen, mehrere Priapuliden-Arten sowie einige Kinorhynchen untersucht.

Architektur von Muskulatur und Nervensystems der Tardigrada.

Corinna Schulze untersucht die Muskulatur und das Nervensystem von Bärtierchen, primär von Heterotardigraden.

Struktur des Nervensystems von anderen Taxa.

Neben den genannten Tiergruppen wird derzeit im Rahmen von Master- oder Bachelorarbeiten das Nervensystem und die Muskulatur von Halammohydra (Hydrozoa, Cnidaria), Hymenolepis (Cestoda, Plathelminthes; in Zusammenarbeit mit Peter Olson, Natural History Museum, London) und Vertretern der Gnathostomulida (in Zusammenarbeit mit Verena Rieger und Steffen Harzsch, Uni Greifswald) untersucht.

Diversität von Gastrotrichen in der Karibik.

Andreas Schmidt-Rhaesa und Birgen Holger Rothe sind integriert in das von der NSF (USA) geförderte Projekt „An International Approach to the Biodiversity, Biogeography and Evolution of Caribbean Gastotricha” (http://faculty.uml.edu/rhochberg/NSF/index.htm; principal investigator Rick Hochberg). In dem Projekt wird die Gastrotrichen-Fauna des Karibischen Raumes systematisch besammelt und in Hinblick auf ihre Diversiät, biogeographische Muster und ihre Evolution hin analysiert. Im April 2010 fand eine Sammelreise (zusammen mit Alexander Kieneke, DZMB Wilhelmshaven) nach Lee Stocking Island, Bahamas, statt.

Phylogenie der Cnidaria – Untersuchungen an Statocysten.

Die Systematik und die Phylogenie der Cnidaria sind seit langem ein Objekt intensiver Diskussionen. Die Einordnung in ein System erfolgte in der Vergangenheit zunächst aufgrund klassischer anatomischer und morphologischer Merkmale und in neuerer Zeit auch unter Anwendung molekulargenetischer Methoden, wobei beide Methoden häufig zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen. In unserer Arbeitsgruppe werden die Schweresinnesorgane der Medusen mit Hilfe von histologischen und elektronenmikroskopischen Methoden sowie in Zusammenarbeit mit anorganischen Chemikern mit kristallographischen Methoden wie Pulverdiffraktometrie, Einkristallanalyse, Mikro- und Diffraktionstomographie als zusätzliche Merkmalseinheit zur Aufklärung phylogenetischer Zusammenhänge untersucht. Den Schwerpunkt bilden Untersuchungen der Struktur der Statocysten und Statolithen innerhalb der verschiedenen Taxa der Rhopaliophora.

Diversität und Biologie der Onychophora.

Prof. Hilke Ruhberg hältert und untersucht seit Jahrzehnten Onychophoren (Stummelfüßler). Auch im Ruhestand führt sie die Untersuchungen fort, derzeit vor allem im Rahmen eines Projekts zur Diversität von Onychophoren in Südafrika (principal investigator: Dr. Savel Daniels, University of Stellenbosch).