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Migration and ecological divergence

English title Migration and ecological divergence
Applicant Brodersen Jakob
Number 185195
Funding scheme Project funding
Research institution Fischökologie und Evolution Eawag
Institution of higher education Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology - EAWAG
Main discipline Ecology
Start/End 01.06.2019 - 31.05.2023
Approved amount 338'675.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Ecology
Zoology

Keywords (2)

Adaptive radiation; Migration

Lay Summary (German)

Lead
Tierwanderungen und ökologische Divergenz
Lay summary

Bewegung ist ein grundlegendes und allgegenwärtiges Merkmal von Tieren, und die Bewegung einzelner Organismen ist ein wesentlicher Bestandteil vieler lebenswichtiger ökologischer und evolutionärer Prozesse. Wanderung ist eine der spektakulärsten Formen der Tierbewegung in der Natur und hat eine lange und aufschlussreiche wissenschaftliche Geschichte. Jahrhunderte lange Forschungen zur Tiermigration haben gezeigt, dass sich wandernde Individuen am häufigsten deutlich an die Wanderungsbewegungen anpassen und von den zeitlich veränderten relativen Vorteilen alternativer Lebensräume profitieren. Die Lebensweise der Wanderer bedeutet aber auch eine natürliche Selektion in mindestens zwei oft ganz verschiedenen Lebensräumen. Leider beschränkt sich unser Wissen über die Anpassung an einen migratorischen Lebensweise in der Regel auf die Anpassung an die Migrationsreise an sich. Um die ökologischen und evolutionären Aspekte der Tierwanderungen umfassend erforschen zu können, sind replizierte Studiensysteme erforderlich. Dies ist für viele der klassischen Migrationsstudiensysteme leider nicht der Fall, z.B. für die Wanderungen von grossen Pflanzenfressern oder für die meisten Vogelwanderungen. Die Wanderung von Saiblingen (Salvelinus alpinus) zwischen Bächen, Seen und Fjorden in Südgrönland bietet jedoch ein ideales Studiensystem mit Replikation auf individueller Ebene, auf Populationsebene und auf Ebene des gesamten Ökosystems. Mit diesem Projekt werden wir untersuchen, wie sich die Migrationsmuster und die Ökologie der wandernden Saiblinge sowohl im ansässigen als auch im wandernden Lebensraum unterscheiden. Wir werden weiter untersuchen, wie sich dies wiederum auf die Divergenz im ansässigen Lebensraum auswirkt.

Direct link to Lay Summary Last update: 11.06.2019

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Name Institute

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
156396 Investigating the interactions between migration ecology, local adaptation and diversification 01.02.2015 Project funding
175614 Eco-evolutionary dynamics in aquatic ecosystems 01.02.2018 Project funding

Abstract

Movement is a fundamental and ubiquitous feature of animals, and the movement of individual organisms is integral for many vital ecological and evolutionary processes. Animal migration is one of nature’s most spectacular forms of animal movement and has a long and illuminating scientific history, with exciting new discoveries year after year. Centuries of research on animal migration have highlighted that migratory individuals most often show distinct adaptations to the migratory travel and profit from temporally changing relative benefits of alternative habitats. However, being migratory also means experiencing natural selection in at least two different habitats often mediated by competition with either resident individuals or migratory individuals from other populations. Unfortunately, our knowledge on adaptation to a migratory life style is typically limited to adaptation to the migratory travel per se. Knowledge about all aspects of migratory versus non-migratory life history is crucially needed in order to understand the ecological dynamics of natural selection over space and time. To enable strong research on the ecological- and evolutionary aspects of animal migration, replicate study systems are needed. This is for many of the classical migration study systems unfortunately not the case, e.g. for migration of large herbivores or for most bird migrations. However, migration of charr (Salvelinus alpinus) between streams and fjords in Southern Greenland offers an ideal study system with replication on individual-, on population level and on entire ecosystem level. With the proposed project, I will investigate how migratory charr diverge in their migratory patterns and ecology in both the resident and the migratory habitat. I will further investigate how this in turn affects divergence in the resident habitat.These studies are facilitated not only by a unique study system, but also by existing field equipment and laboratory facilities at Eawag Centre of Ecology, Evolution and Biogeochemistry in Kastanienbaum, by my own long experience in the field and by an excellent research environment at Eawag and the University of Bern.
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