Tess Renahan erhält Promotionspreis der Reinhold-und-Maria-Teufel-Stiftung

Herausragende Arbeit über das Zusammenspiel verschiedener Arten und dessen Auswirkungen auf Entwicklung

Tess Renahan

Ein Fadenwurm der Art Pristionchus pacificus. Bild: Jürgen Berger

Tess Renahan vom Max-Planck-Institut für Biologie Tübingen wird mit dem diesjährigen Promotionspreis der Reinhold-und-Maria-Teufel-Stiftung ausgezeichnet. Durch Arbeiten an Fadenwürmern hat Renahan erheblich zum Verständnis der komplexen Dynamik zwischen verschiedenen Arten und des Einflusses dieser Interaktionen auf die Entwicklung beigetragen. Die Preisverleihung fand am 13. Juli an der Universität Tübingen statt.

Fadenwürmer sind Musterbeispiele dafür, wie sich Lebewesen innerhalb nur einer Lebensspanne an verschiedene Bedingungen anpassen können. Das macht das Zusammenspiel dieser allgegenwärtigen, nur einen Millimeter großen Organismen mit anderen Lebewesen besonders interessant – insbesondere mit Blick auf die Frage, wie diese Interaktionen die Entwicklung der Würmer beeinflussen.
In ihrer Dissertation hat Tess Renahan Fadenwürmer untersucht, die eng mit Blatthornkäfern assoziiert sind. Die Würmer leben auf den Käfern in einer Art Entwicklungsstillstand, während dessen sie schwierige Bedingungen, wie Nahrungsknappheit oder große Populationsdichten, aushalten können. Wenn die Käfer sterben, verlassen die Würmer diesen Zustand und ernähren sich von den Mikroben, die den Kadaver des Käfers besiedeln.
Renahan untersuchte das komplexe Ökosystem, das sich nach dem Tod des Käfers im Boden entwickelt. Gemeinsam mit ihrem Team beobachtete sie zwei Jahre lang Populationen von Fadenwürmern der Art Pristionchus pacificus sowie Mikroben auf den toten Käfern. Die Forschenden stellten fest, dass die Zusammensetzung der Wurmpopulation sich periodisch änderte: Wann immer es relativ wenige Mikroben gab, dominierten die Würmer im Entwicklungsstillstand, während bei einem guten Angebot von Mikroben die Würmer sich weiterentwickelten und von den Mikroben ernährten. Die Würmer im Stagnationsstadium verließen entweder den Kadaver, um anderswo günstigere Lebensbedingungen zu finden, oder blieben dort auf unbegrenzte Zeit. Die regelmäßigen Änderungen in der Zusammensetzung der Population zeigten sich überraschenderweise unabhängig davon, welche Bakterienarten vorhanden waren. „Diese Interaktionen waren zuvor noch nicht im Feld untersucht worden; da sie unterirdisch stattfinden, sind sie extrem schwierig zu beobachten“, bemerkt Ralf Sommer, der Renahans Doktorarbeit betreute.

„Der kleinste Wurm, wird er getreten, wehrt und wandelt sich.“

Doch hinter dem Zusmmenspiel zwischen dem Wurm und seiner Umwelt steckt noch mehr. Früh im Leben entwickelt jeder Fadenwurm der Art Pristionchus pacificus eine von zwei radikal verschiedenen Mundformen, die seine Lebensweise bestimmen: Die eine Mundform schränkt den Wurm auf Ernährung von Bakterien ein, die andere erlaubt ihm, andere Fadenwurmarten zu verzehren. „Auffallenderweise entwickelten sich alle Würmer, die die Phase des Entwicklungsstillstands durchmachten, zu räuberischen Würmern“, sagt Renahan. „Zusammen mit dem beobachteten Ausbreitungsverhalten zeigt dies: Ökologisch relevante Überlebensstrategien beinhalten, auf Umweltreize mit Änderungen in der Physiologie zu reagieren.“
In einer weiteren Arbeit untersuchten Renahan und Sommer die Überlebensstrategien der verwandten Art Pristionchus mayeri. Diese Fadenwürmer entwickeln unter verschiedensten Bedingungen im Labor überwiegend die Mundform, die sie auf Ernährung von Bakterien einschränkt. In freier Wildbahn entdeckten die Forschenden jedoch, dass Pristionchus mayeri zur räuberischen Mundform tendieren, sobald sie mit vielen anderen Fadenwürmern um Nahrung konkurrieren müssen.
“Der kleinste Wurm, wird er getreten, wehrt und wandelt sich”, zitiert die Publikation William Shakespeare. “Diese kluge Beobachtung beschreibt unsere Ergebnisse treffend“, kommentiert Renahan. „In der Tat ist es eine nützliche Fähigkeit, die eigene Physiologie angesichts von Konkurrenz ändern zu können, und viele Lebewesen nutzen diese Strategie.“
Der Promotionspreis der Reinhold-und-Maria-Teufel-Stiftung wird jährlich an mehrere Nachwuchsforschenden für besonders herausragende Dissertationen in den Bereichen Biologie und Rechtswissenschaften verliehen. Er ist mit 5000 Euro dotiert.

 

Wissenschaftlicher Kontakt:

Tess Renahan
tess.renahan@tuebingen.mpg.de