Projekt

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Biodiversity patterns, palaeoecology and functional diversity across the Great Ordovician Biodiversification Event

Gesuchsteller/in Hofmann Richard
Nummer 164635
Förderungsinstrument Advanced Postdoc.Mobility
Forschungseinrichtung Museum für Naturkunde Institut für Mineralogie Humboldt-Universität Berlin
Hochschule Institution ausserhalb der Schweiz - IACH
Hauptdisziplin Paläontologie (Erdw.)
Beginn/Ende 01.03.2016 - 28.02.2017
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Keywords (4)

competition; palaeoecoloy; biodiversity; palaeontology

Lay Summary (Deutsch)

Lead
Die Geschichte der Biodiversität oder wann in der Erdgeschichte wie viele Arten gelebt haben steht seit Darwins Zeiten im Fokus paläontologischer Forschung. Während des Ordoviziums (vor ca. 485 bis 440 Millionen Jahren) erlebte die marine Lebewelt einen beispiellosen Anstieg der Biodiversität, der in der Fachwelt als das „Great Ordovician Biodiversification Event“ (GOBE) bekannt ist. Obschon im vorangegangenen Zeitalter des Kambriums alle wichtigen marinen Tierstämme und Ordnungen entstanden sind, ist nach wie vor ungeklärt warum Tiergruppen niederer systematischen Ebenen (Familien, Gattungen und Arten) erst während des Ordoviziums, also einige dutzend Millionen Jahre später, in so grosser Zahl auftauchten.
Lay summary

Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts

Das „GOBE“ markiert das wahrscheinlich umfassendste Diversifizierungsereignis mariner Organismen der Erdgeschichte und gilt damit als „natürliches Experiment“, welches es erlaubt Diversifizierungsprozesse quantitativ zu erfassen und damit Rückschlüsse auf Wirkmechanismen zu treffen. Mit Hilfe quantitativer paläoökologischer Methoden soll versucht werden Diversitäten innerhalb sowie zwischen benachbarten marinen Habitaten zu charakterisieren. Aus diesen Daten lässt sich ableiten, ob Konkurrenzdruck massgeblich an der ökologischen Ausdifferenzierung (Spezialisierung) entlang von Umweltgradienten beteiligt war oder ob der Anstieg biologischer Vielfalt eher zufällig geschieht.  

 

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungspro-jekts

Die gegenwärtige und vermutlich zu einem grossen Teil durch den Menschen herbeigeführte Biodiversitätskrise kann nur sinnvoll entgegen gewirkt werden, wenn Artbildungsprozesse und deren Kontrollfaktoren so gut wie möglich verstanden sind. Dieses Projekt soll dazu beitragen zu verstehen, welchen Einfluss biotische Steuerungsfaktoren (beispielsweise Konkurrenzdruck) bei der Generierung von Biodiversität auf evolutionären, sprich langen Zeiträumen gehabt haben. Auf lange Sicht könnten die gewonnenen Erkenntnisse genutzt werden um Strategien für den Arten- und Umweltschutz zu entwickeln.

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 06.01.2016

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Verbundene Projekte

Nummer Titel Start Förderungsinstrument
149152 Changes of palaeocommunity structure and diversity partitioning in benthic marine communities during the Palaeozoic-Mesozoic transition 01.12.2013 Projektförderung (Abt. I-III)

Abstract

The elucidation of processes that create and maintain biodiversity has been a central question of evolutionary research ever since and attracted particular interest owing to the increasing risk of biodiversity loss due to global change. Palaeontological studies provide most suitable tools to reconstruct historical biodiversity trajectories in order to reveal fundamental mechanisms that underlie biodiversification. Intrinsic factors such as predation and interspecific competition are suggested to play a crucial role but especially the impact of the latter remains poorly understood. Contrasting models portray competition either as driver or inhibitor of diversification processes. Moreover, it has been recently suggested that the rate of speciation itself is diversity-dependent. A mediating factor is interspecific competition, whose impact on diversification may have changed considerable during Earth’s history. In low-diverse ecosystems, low competition allows organisms to exploit a considerable habitat width. In more diversified ecosystem, competition has a much higher impact, which restricts biota to their ecological optimum. Through progressing habitat saturation, biota are forced to adapt to adjacent habitats. Such a phase transition from unsaturated to saturated conditions explains two effects that have been observed in deep time diversification events: (1) a lag phase between the principal establishment (or survival) of higher systematic levels and within-clade diversification, as well as (2) a relatively sudden increase in diversity. Such intrinsic mechanisms may be revealed by the analysis of alpha- and beta-diversity. A perfect test case to account for the impact of intrinsic factors is provided by the “Great Ordovician Biodiversification Event” (GOBE) which represents the most significant rise in biodiversity of the whole Phanerozoic. Using quantitative palaeoecology, diversity partitioning, and functional diversity, this project aims to reveal fundamental controls on biodiversification. The Cambro-Ordovician succession of the Basin and Range Province (USA) is perfectly suited as it fulfils central criteria (continuous fossiliferous strata along an environmental gradient across over the GOBE) to successfully test such questions. It will be the first study that tracks alpha- (within habitat) and beta- (between habitats) diversity by means of whole-community analysis carried out on the species level across the GOBE. The expected results will be crucial in assessing the impact of community level interactions on biodiversification events in general. It will furthermore help to expose time intervals that are characterized by “anachronistic” framework conditions, and thereby refining the understanding of environmental parameters and evolutionary processes in deep time.
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