Vertiefungsrichtung Biodiversity, Ecology & Evolution

Pflanzenökologie und Systematik (Büdel: Sprecher)

Ökologie (Stoeck)

Genetik (Cullum)

Mikrobiologie (Hakenbeck)

Biotechnologie (NN)

Molekulare Phylogenie von niederen pflanzlichen Organismen (Jun. Prof. Dr. Kauff)

Zelluläre Physiologie / Membrantransport (Dr. Haferkamp)

In der Vertiefungsrichtung Ökologie / Biodiversität werden die Arten- und Lebensraumvielfalt als die essentiellen natürlichen Ressourcen des Lebens gelehrt und erforscht. Kenntnis der Arten und das Verständnis der Ökologie der Interaktionen der Arten verschiedener Lebensräume, sowie der Gefahren denen diese durch menschliches Eingreifen ausgesetzt sind, und der potentielle Wert der Artenvielfalt werden hier behandelt, wobei ein Schwerpunkt auf die besondere Expertise am Fachbereich - die Prokaryonten und niedereren Eukaryonten - gelegt wird. Biodiversität umfasst dabei den Artenreichtum und die relative Artenabundanz (quantitatives Vorhandensein) in Raum und Zeit, aber auch die Interaktion von vererblichen genetischen Unterschieden (Genotypen) und der Umwelt, sowie deren Effekte auf die erkennbare Variabilität zwischen Individuen derselben Art (Phänotyp). Artenvielfalt und Umweltbedingungen werden als Bindeglieder zwischen den biologischen Eigenschaften des Individuums und denen der Art, sowie als Grundlage für Ökosystemvielfalt erfasst. Die Ökologie untersucht als Wissenschaft von den Beziehungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt den Aufbau, Regulationsmechanismen und Funktionen der Ökosysteme: Welche Gemeinschaften kommen in welchen Teilsystemen vor, welche Populationen leben in welchen Gemeinschaften, welche Interaktionen bestehen in und zwischen welchen Populationen und den abiotischen Umweltfaktoren? Trophische Interaktionen und Ökosystemfragmentierung sind dabei ein Schwerpunkt. Die Verbreitung und das Vorkommen der heutigen Arten und Populationen sind das Ergebnis früherer Wechselwirkungen zwischen Organismen und den verschiedensten Umweltfaktoren, zusammengefasst als „natürliche Auslese“. Die Ökologie untersucht die Wechselwirkungen, die eine Selektion von Individuen und darauf beruhende natürliche Entwicklungen in Ökosystemen verursachen. Daher wird hier die Lehre der Evolution und Ökologie eng miteinander verbunden. Methodisch reicht dabei das Spektrum von den klassischen bis hin zu den aktuellen molekularen Techniken.

Die Abteilung Pflanzenökologie und Systematik behandelt kausale Zusammenhänge von Verbreitungsmustern der Pflanzen und pflanzenähnlichen Organismen, deren Bau und spezifische physiologische Leistungen wie die Assimilationsleistung und daraus resultierend der Kohlenstoffgewinn. In diesem Zusammenhang wird die Verbindung zwischen Bau und Funktion (funktionelle Morphologie und Anatomie) pflanzlicher Organismen untersucht, womit eine Rückkopplung zur Systematischen Forschung geschaffen wird. Forschungsschwerpunkte bilden die Tropenökologie, Ökologie und Ökophysiologie von Pflanzen, die Systematik und Taxonomie von Cyanobakterien und Flechten, Biologische Krusten, Biofilme und endolithische Lebensgemeinschaften.

Die Abteilung Ökologie untersucht die Biodiversität, Populationsökologie und ökophysiologische Prozesse bei Mikroorganismen und Metazoen. Im Mittelpunkt der Forschungen stehen Funktionsmechanismen im Ökosystem. Dazu werden Cyanobakterien, Algen und Flechten terrestrischer Mikrohabitate, Protisten anoxischer mariner Mikrohabitate, sowie trophische Interaktionen und dabei involvierte Erkennungssysteme bei Protisten und Tieren untersucht.

Die Abteilung Biotechnologie behandelt innerhalb der Vertiefungsrichtung Ökologie / Biodiversität die Taxonomie und Biodiversität von Pilzen, die Isolierung und Bestimmung von biotechnologisch nutzbaren Mikroorganismen, die Produktion, den Nachweis und die Charakterisierung von Wirkstoffen wie Antibiotika und Enzyme in Pilzkulturen, die Wechselwirkungen von Pilzen mit anderen Organismen, sowie den biologischen Pflanzenschutz.

In der Abteilung Genetik wird im Rahmen der Thematik Ökologie und Biodiversität die genomische Diversität von Actinomyceten und der Einsatz der Bioinformatik für die Erstellung phylogenetischer Stammbäume bearbeitet.

Schwerpunkte in der Forschung der Abteilung Mikrobiologie liegen auf dem Gebiet der Evolution und Epidemiologie von Antibiotikaresistenzen und in der Dynamik von Evolutionsprozessen pathogener Bakterien. Methodisch unterstützt die Abteilung die gesamte Vertiefungsrichtung durch Sequenzierungstechnologien und entsprechende Lehrveranstaltungen, sowie die Bioinformatik, und durch die am NanoBioZentrum der TU Kaiserslautern verfügbare Infrastruktur.