Lead
Mikrobielle Gemeinschaften beeinflussen die biologischen und chemischen Prozesse nahezu jedes Habitats auf der Erde und bestehen typischerweise aus tausenden verschiedenen Arten. Dieser extrem hohe Grad an Diversität wirft einige der fundamentalsten und herausforderndsten Fragen der mikrobiellen Ökologie auf. Warum bestehen mikrobielle Gemeinschaften aus so vielen Arten? Wie können all diese Arten koexistieren?

Lay summary

Dieses Projekt schlägt drei allgemeingültige Mechanismen vor die Erklären können wie verschiedene Spezies koexistieren: 1) Sie können koexistieren wenn sie verschiedene metabolische Prozesse durchführen, die biochemisch nicht miteinander vereinbar sind. 2) Sie können koexistieren, wenn sie gegenseitig voneinander abhängig sind. 3) Sie können koexistieren wenn sie zusammen koevolviert sind (d.h. wenn evolutionäre Veränderungen in einer Spezies die direkte Antwort auf evolutionäre Veränderungen in einer anderen Spezies sind). Obwohl alle drei Mechanismen durch theoretische Überlegungen gestützt werden, wurde bis jetzt noch keiner experimentell in mikrobiellen Gemeinschaften geprüft. Dieses Projekt schlägt konkrete Experimente vor, um diese Mechanismen zu testen.

Das Testen dieser Mechanismen wird unser grundlegendes Verständnis darüber erweitern, wieso und wie Diversität in mikrobiellen Gemeinschaften entsteht und aufrechterhalten wird. Das Verständnis dieser Prozesse kann wiederum konkrete Anwendungen haben. Man könnte damit zum Beispiel vorhersagen wie metabolische Prozesse auf verschiedene Spezies verteilt werden müssen, um einen gewünschten Biotransformationsprozess optimal ablaufen zu lassen. Somit wird es auch dazu beitragen die Grundlagen für ein neues wissenschaftliches Feld, der synthetischen Ökologie, zu schaffen.