@phdthesis{Breher2009,
  author    = {Breher, Stephanie},
  title     = {Die kardiale Funktion von Popdc1 in der Maus: Vom Gen zum Ph{\"a}n},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37283},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die Popeye domain containing (Popdc)-Gene bilden eine evolution{\"a}r stark konservierte Genfamilie mit pr{\"a}ferenzieller Expression im Herzen und in der Skelettmuskulatur. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Popdc1 in kardialen Myozyten in Glanzstreifen, lateralen Membranen und im T-Tubuli-System exprimiert wird und mit Ionenkan{\"a}len und anderen myozyt{\"a}ren Membranproteinen wie Cav1.2, Caveolin 3 und NCX1 kolokalisiert ist. Im ventrikul{\"a}ren Reizleitungssystem ist die Expression von Popdc1 gegen{\"u}ber dem ventrikul{\"a}ren Arbeitsmyokard erh{\"o}ht, w{\"a}hrend Atrium und Sinusknoten nahezu {\"a}quivalente Expressionsdom{\"a}nen aufweisen. Mithilfe von elektrophysiologischen Untersuchungen konnte bei den Popdc1-Nullmutanten eine stressinduzierte Sinusbradykardie festgestellt werden, die altersabh{\"a}ngig auftritt und auf Sinuspausen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Histologische Untersuchungen, unter Zuhilfenahme des Sinusknotenmarkers HCN4, zeigten einen Zellverlust im inferioren Teil des Sinusknotens. Popdc1 ist ein Transmembranprotein, das eine 150 Aminos{\"a}ure umfassende, stark konservierte Popeye-Dom{\"a}ne aufweist. F{\"u}r diese Dom{\"a}ne konnte auf struktureller Ebene eine Homologie zu zyklischen Nukleotid-Bindungsdom{\"a}nen vorhergesagt und eine Bindung an cAMP und cGMP experimentell demonstriert werden. Es handelt sich bei den Popdc-Proteinen um einen neuen Zweig der Bindungsproteine f{\"u}r zyklische Nukleotidmonophosphate (cNMP). Die Bindungssequenz weist signifikante Unterschiede zu anderen bereits identifizierten cNMP-Bindungsproteinen auf. Weiterhin wurde die Interaktion von Popdc1 mit TREK1, einem Mitglied der Tandemporenkan{\"a}le untersucht. Es zeigte sich, dass Popdc1 nach Koexpression in Froschoozyten, den TREK1-Strom erh{\"o}ht und dass die \&\#946;-adrenerge Inhibition des TREK1 Kanals durch Popdc1 verst{\"a}rkt wird. Im Arbeitsmyokard, im kardialen Reizleitungssystem und in kotransfizierten Cos7-Zellen werden beide Proteine {\"u}berlappend exprimiert. Diese Daten zeigen, dass Popdc1 eine wichtige Funktion bei der Regulation der Schrittmacheraktivit{\"a}t, der Aufrechterhaltung der Sinusknotenmorphologie und der Modulation von Ionenkan{\"a}len aufweist. Interessanterweise wurden von unserer Arbeitsgruppe bereits die gleichen Ph{\"a}notypen f{\"u}r die Popdc2 Maus beschrieben, sodass die Popdc Genfamilie {\"u}berlappende und redundante Funktionen aufweist.},
  subject      = {Sinusknoten},
  language  = {de}
}
@article{BonteClercqZwertvaegheretal.2009,
  author    = {Bonte, Dries and Clercq, Nele De and Zwertvaegher, Ingrid and Lens, Luc},
  title     = {Repeatability of dispersal behaviour in a common dwarf spider: evidence for different mechanisms behind short- and long-distance dispersal},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48242},
  year      = {2009},
  abstract  = {Abstract: 1. The response of dispersal towards evolution largely depends on its heritability for which upper limits are determined by the trait's repeatability. 2. In the Linyphiid spider E. atra, we were able to separate long- and short-distance dispersal behaviours (respectively ballooning and rappelling) under laboratory conditions. By performing repeated behavioural trials for females, we show that average dispersal trait values decrease with increasing testing days. By comparing mated and unmated individuals during two periods (before and after mating for the mated group, and the same two periods for the unmated group), we show that mating has no effect on the mean displayed dispersal behaviour or its within-individual variation. Repeatabilities were high and consistent for ballooning motivation, but not for rappelling. 3. Ballooning motivation can be regarded as highly individual-specific behaviour, while general pre-dispersal and rappelling behaviours showed more individual variation. Such difference in repeatability between long-and short-distance dispersal suggests that short-and long-distance dispersal events are triggered by different ecological and evolutionary mechanisms.},
  language  = {en}
}
@article{GrosPoethkeHovestadt2009,
  author    = {Gros, Andreas and Poethke, Hans Joachim and Hovestadt, Thomas},
  title     = {Sex-specific spatio-temporal variability in reproductive success promotes the evolution of sex-biased dispersal},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48711},
  year      = {2009},
  abstract  = {Abstract: Inbreeding depression, asymmetries in costs or benefits of dispersal, and the mating system have been identified as potential factors underlying the evolution of sex-biased dispersal. We use individual-based simulations to explore how the mating system and demographic stochasticity influence the evolution of sex-specific dispersal in a metapopulation with females competing over breeding sites, and males over mating opportunities. Comparison of simulation results for random mating with those for a harem system (locally, a single male sires all offspring) reveal that even extreme variance in local male reproductive success (extreme male competition) does not induce male-biased dispersal. The latter evolves if the between-parch variance in reproductive success is larger for males than females. This can emerge due to demographic stochasticity if the habitat patches are small. More generally, members of a group of individuals experiencing higher spatio-temporal variance in fitness expectations may evolve to disperse with greater probability than others.},
  language  = {en}
}
@article{LambeetsVandegehuchteMaelfaitetal.2009,
  author    = {Lambeets, Kevin and Vandegehuchte, Martijn L. and Maelfait, Jean-Pierre and Bonte, Dries},
  title     = {Integrating environmental conditions and functional life-history traits for riparian arthropod conservation planning},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-50148},
  year      = {2009},
  abstract  = {River banks are naturally disturbed habitats, in which local flood events and the landscape structure are expected to govern riparian species assemblages. Not solely effects of flooding per se, but also related changes in vegetation structure will affect species' distribution. By elucidating the relationships between species' occurrence and multivariate habitat conditions on a restricted spatial scale, insight into conservation strategies to preserve riparian species is gained. Ordination and grouping methods revealed important environmental and functional trait constraints on species composition of predatory riparian arthropod assemblages. Mainly flooding disturbance appeared to affect spider and carabid beetle species composition. Habitat affinity and dispersal ability were retained as important traits explaining similarity between arthropod assemblages. River banks similar in species composition differed in absolute and functional group species richness. Furthermore, Poisson regressions demonstrated the importance of variation in discharge regime, sediment composition and vegetation structure for the preservation of rare riparian arthropods. Whereas hygrophilic species benefited from increased vegetation cover, xerothermophilic specialists were favoured by increased flooding disturbance. In contrast to flight-active riparian carabids occurring throughout the river system, especially cursorial spiders are expected to go extinct under increased anthropogenic alterations of discharge regimes. We show the importance of a dynamic and evidence-based approach of river management on a local scale to preserve vulnerable riparian arthropods. In general, river restoration should generate the required heterogeneity in environmental conditions (e.g. dynamic processes) at the river bank level, thereby increasing the sustainability of riverine landscapes. More-over, we argue that the understanding of functional responses towards environmental factors results in general and widely applicable guiding concepts for species conservation.},
  subject      = {Laufk{\"a}fer},
  language  = {de}
}
@article{RandlkoferJordanMitesseretal.2009,
  author    = {Randlkofer, Barbara and Jordan, Florian and Mitesser, Oliver and Meiners, Torsten and Obermaier, Elisabeth},
  title     = {Effect of vegetation density, height, and connectivity on the oviposition pattern of the leaf beetle Galeruca tanaceti},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49665},
  year      = {2009},
  abstract  = {Vegetation structure can profoundly influence patterns of abundance, distribution, and reproduction of herbivorous insects and their susceptibility to natural enemies. The three main structural traits of herbaceous vegetation are density, height, and connectivity. This study determined the herbivore response to each of these three parameters by analysing oviposition patterns in the field and studying the underlying mechanisms in laboratory bioassays. The generalist leaf beetle, Galeruca tanaceti L. (Coleoptera: Chrysomelidae), preferentially deposits its egg clutches on non-host plants such as grasses. Earlier studies revealed that oviposition within structurally complex vegetation reduces the risk of egg parasitism. Consequently, leaf beetle females should prefer patches with dense, tall, or connected vegetation for oviposition in order to increase their reproductive success. In the present study, we tested the following three hypotheses on the effect of stem density, height, and connectivity on oviposition: (1) Within habitats, the number of egg clutches in areas with high stem densities is disproportionately higher than in low-density areas. The number of egg clutches on (2) tall stems or (3) in vegetation with high connectivity is higher than expected for a random distribution. In the field, stem density and height were positively correlated with egg clutch presence. Moreover, a disproportionately high presence of egg clutches was determined in patches with high stem densities. Stem height had a positive influence on oviposition, also in a laboratory two-choice bioassay, whereas stem density and connectivity did not affect oviposition preferences in the laboratory. Therefore, stem height and, potentially, density, but not connectivity, seem to trigger oviposition site selection of the herbivore. This study made evident that certain, but not all traits of the vegetation structure can impose a strong influence on oviposition patterns of herbivorous insects. The results were finally compared with data on the movement patterns of the specialised egg parasitoid of the herbivore in comparable types of vegetation structure.},
  subject      = {Blattk{\"a}fer},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Winkel2009,
  author    = {Winkel, Karoline},
  title     = {Synaptonemalkomplexprotein SYCP1: Bindungspartner, Polymerisationseigenschaften und evolution{\"a}re Aspekte},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-43955},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Synaptonemal Komplexe (SC) sind evolution{\"a}r konservierte, meiosespezifische, protein{\"o}se Strukturen, die maßgeblich an Synapsis, Rekombination und Segregation der homologen Chromosomen beteiligt sind. Sie zeigen eine dreigliedrige strickleiter-artige Organisation, die sich aus i) zwei Lateralelementen (LE), an die das Chromatin der Homologen angelagert ist, ii) zahlreichen Transversalfilamenten (TF), welche die LE in einer reißverschlussartigen Weise miteinander verkn{\"u}pfen, und iii) einem zentralen Element (CE) zusammensetzt. Die Hauptproteinkomponenten der S{\"a}uger-SC sind das Transversalfilamentprotein SYCP1 und die Lateralelementproteine SYCP2 und SYCP3. Wie sich die SC-Struktur zusammenf{\"u}gt war bisher nur wenig verstanden; es war nicht bekannt wie die TF innerhalb der LE-Strukturen verankert sind und dabei die homologen Chromosomen verkn{\"u}pfen. Aufgrund dessen wurde die Interaktion zwischen den Proteinen SYCP1 und SYCP2 untersucht. Mit der Hilfe verschiedenster Interaktionssysteme konnte gezeigt werden, dass der C-Terminus von SYCP1 mit SYCP2 interagieren kann. Aufgrund der Bindungsf{\"a}higkeit zu beiden Proteinen, SYCP1 und SYCP3, kann angenommen werden, dass SYCP2 als Linker zwischen diesen Proteinen fungiert und somit m{\"o}glicherweise das fehlende Bindungsglied zwischen den Lateralelementen und Transversalfilamenten darstellt. Obwohl die SC-Struktur in der Evolution hochkonserviert ist, schien dies nicht f{\"u}r seine Protein-Untereinheiten zuzutreffen. Um die Struktur und Funktion des SC besser verstehen zu k{\"o}nnen, wurde ein Vergleich zwischen den orthologen SYCP1 Proteinen der evolution{\"a}r entfernten Spezies Ratte und Medaka erstellt. Abgesehen von den erheblichen Sequenzunterschieden die sich in 450 Millionen Jahren der Evolution angeh{\"a}uft haben, traten zwei bisher nicht identifizierte Sequenzmotive hervor, CM1 und CM2, die hochgradig konserviert sind. Anhand dieser Motive konnte in Datenbankanalysen erstmals ein Protein in Hydra vulgaris nachgewiesen werden, bei dem es sich um das orthologe Protein von SYCP1 handeln k{\"o}nnte. Im Vergleich mit dem SYCP1 der Ratte zeigten die Proteine aus Medaka und Hydra, neben den hoch konservierten CM1 und CM2, vergleichbare Dom{\"a}nenorganisationen und im heterologen System zudem sehr {\"a}hnliche Polymerisationseigenschaften. Diese Ergebnisse sprechen f{\"u}r eine evolution{\"a}re Konservierung von SYCP1.},
  subject      = {Meiose},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Pfrommer2009,
  author    = {Pfrommer, Albrecht},
  title     = {Seed dispersal ecology of Leonia cymosa (Violaceae) in the rain forest of Eastern Ecuador},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37129},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Leonia cymosa (Violaceae) ist ein Baum der unteren Waldschicht im Amazonischen Regenwald. Meine Probenfl{\"a}chen befanden sich in der „Reserva Faunistica Cuyabeno" im nord-{\"o}stlichen Ecuador: Meine Untersuchung hatte das Ziel, die Variation von Baummerkmalen zu beschreiben und zu kl{\"a}ren, ob und wie die Fruchtentnahme aus den einzelnen B{\"a}umen durch Fruchtfresser mit den Baummerkmalen zusammenh{\"a}ngt. Die mittlere H{\"o}he einer fruchttragenden L. cymosa war 6,6 m (Min. 2 m, Max. 12,6 m). Der Median der Individuendichte lag bei 11,8 B{\"a}umen pro Hektar. Die B{\"a}ume wuchsen {\"u}berwiegend in Gruppen, die aus B{\"a}umen verschiedener H{\"o}he bestanden. L. cymosa bl{\"u}hte zwei Mal im Jahr, sowohl im sp{\"a}ten Februar bis M{\"a}rz, als auch im Oktober. Die daraus jeweils folgenden Fruchtsaisons erstreckten sich auf die Monate August/September und M{\"a}rz bis Mai. Das Fruchtfleisch von L. cymosa enthielt die Zucker Fruktose, Glucose und Saccharose, Proteine, aber keine Lipide. Es gab es signifikante Unterschiede zwischen B{\"a}umen bei allen untersuchten N{\"a}hrstoffbestandteilen. Die saisonale Produktivit{\"a}t der {\"u}berwachten B{\"a}ume lag im Median bei 45 (1999, n= 57) bzw. bei 36 (2000, n=92) reifen Fr{\"u}chten. Das maximale Fruchtangebot eines Baumes zum Zeitpunkt einer Fruchtz{\"a}hlung lag bei 324 reifen Fr{\"u}chten Schwarzr{\"u}ckentamarine (Saguinus nigricollis, Callitrichidae) und Totenkopf{\"a}ffchen (Saimiri sciureus, Cebidae), sowie m{\"o}glicherweise eine unidentifizierte nachtaktive Tierart, konsumierten die Fr{\"u}chte von L. cymosa in meinem Untersuchungsgebiet. Fr{\"u}chte, die von den B{\"a}umen auf den Boden herabgefallen waren, wurden von Gr{\"u}nen Zwergagutis (Myoprocta pratti, Dasyproctidae) gefressen. Schwarzr{\"u}ckentamarine und Totenkopf{\"a}ffchen unterschieden sich stark in ihrer Effektivit{\"a}t als Samenausbreiter. Schwarzr{\"u}ckentamarine waren zuverl{\"a}ssige Ausbreiter, Totenkopf{\"a}ffchen nicht. Jede meiner Studienfl{\"a}chen war Teil des Kern-Wohngebietes von jeweils einer Gruppe von Schwarzr{\"u}ckentamarinen, und fiel in das Streifgebiet einer Gruppe von Totenkopf{\"a}ffchen. In einer Stichprobe von 6 B{\"a}umen vergleichbarer und hoher saisonaler Fruchtproduktion war die Gesamtanzahl an reifen Fr{\"u}chten eines jeweiligen Baums, die durch den zuverl{\"a}ssigen Samenausbreiter S. nigricollis im Verlauf einer Fruchtsaison geerntet wurden, mit keinem der gemessenen N{\"a}hrstoffbestandteile des Fruchtfleischs signifikant korreliert. Der zuverl{\"a}ssige Samenausbreiter von L. cymosa scheint keinen Selektionsdruck auf den N{\"a}hrstoffgehalt der Fr{\"u}chte von L. cymosa auszu{\"u}ben. Die saisonale Fruchtproduktion eines L. cymosa -Baums war die haupts{\"a}chliche Vorhersagevariable f{\"u}r alle Aspekte der Fruchtentnahme durch den effektiven Samenausbreiter, Saguinus nigricollis, sowie auch durch den Nicht-Samenausbreiter, Saimiri sciureus. B{\"a}ume mit gr{\"o}ßerer saisonaler Fruchtproduktion hatten eine h{\"o}here Wahrscheinlichkeit der Fruchtentnahme durch den Samenausbreiter als B{\"a}ume mit kleinerer saisonaler Fruchtproduktion. Von B{\"a}umen mit gr{\"o}ßerer saisonaler Fruchtproduktion ernteten die Samenausbreiter ebenfalls mehr Fr{\"u}chte. Diese B{\"a}ume hatten also einen gr{\"o}ßeren Ausbreitungserfolg. Der prozentuale Anteil der vom Samenausbreiter entnommenen Fr{\"u}chte an der gesamten saisonalen Fruchtproduktion eines Baums sank jedoch mit wachsender Fruchtproduktion. Im Gegensatz dazu stieg der prozentuale Anteil der vom Nicht-Samenausbreiter abgeernteten Fr{\"u}chte an der gesamten saisonalen Fruchtproduktion mit gr{\"o}ßer werdender saisonaler Fruchtproduktion. Ebenso stieg die Wahrscheinlichkeit der Fruchtentnahme durch den Nicht-Samenausbreiter und die Anzahl der von ihm geernteten Fr{\"u}chte mit gr{\"o}ßer werdender saisonaler Fruchtproduktion. Die beobachteten Unterschiede zwischen Samenausbreiter und Nicht-Samenausbreiter sind auf Unterschiede in der jeweiligen Nahrungsaufnahmekapazit{\"a}t, der Gruppengr{\"o}ße und des Fouragierverhaltens zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Tamarine ernteten mit geringerer Wahrscheinlichkeit L. cymosa B{\"a}ume, die nicht oder nur wenig von umgebender Vegetation gedeckt waren. Dies reflektiert wahrscheinlich ein Verhalten der Tamarine zur Vermeidung von Angriffen von Wald-Raubv{\"o}geln. Bei hoher Dichte von L. cymosa-Fr{\"u}chten in der Nachbarschaft einzelner B{\"a}ume verringerte sich der Anteil der Fr{\"u}chte an der saisonalen Fruchtproduktion, die von Tamarinen geerntet wurden. Dies spricht f{\"u}r Konkurrenz von B{\"a}umen um Samenausbreiter. Meine Studie hat Selektionsdr{\"u}cke der Samenausbreiter auf die saisonale Fruchtproduktion von L. cymosa aufgedeckt. Meine Ergebnisse best{\"a}tigen die Vorhersagen der „fruit crop size-Hypothese". Meine Ergebnisse zeigen ebenfalls, dass es auch Faktoren außerhalb der Kontrolle eine Baumindividuums gibt, die die Fruchtentnahme von L. cymosa B{\"a}umen beeinflussen. Selektion durch Samenausbreiter k{\"o}nnte durch Nachbarschaftsbedingungen begrenzt.},
  subject      = {Samenverbreitung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Stoll2009,
  author    = {Stoll, Sascha},
  title     = {Funktionelle Analyse von Blochmannia floridanus, dem prim{\"a}ren Endosymbionten der Rossameise Camponotus floridanus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37238},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Ameisen der Gattung Camponotus beherbergen bakterielle Symbionten der Gattung Blochmannia in spezialisierten Zellen des Mitteldarms (Blochmann, 1882; Buchner, 1965; Sauer, 2000; Schr{\"o}der et al., 1996). Die Genomsequenzierung dieser Symbionten zeigte, dass Blochmannia, {\"a}hnlich den Symbionten von Blattl{\"a}usen, haupts{\"a}chlich Gene der Aminos{\"a}urebiosynthese beibehalten hat (Degnan et al., 2005; Gil et al., 2003). Die Relevanz dieser nahrungsaufwertenden Funktion konnte experimentell best{\"a}tigt werden (Feldhaar et al., 2007). Ein Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit war die Aufkl{\"a}rung der dynamischen Interaktion der beiden Partner w{\"a}hrend des komplexen Lebenszyklus des holometabolen Wirtes. Fr{\"u}here Studien deuteten darauf hin, dass die Symbiose vor allem w{\"a}hrend der Larven- und Puppenphasen von Bedeutung sein k{\"o}nnte (Feldhaar et al., 2007; Wolschin et al., 2004; Zientz et al., 2006). Mit fluoreszenter in situ Hybridisierung (FISH) und konfokaler Laserscanning Mikroskopie konnte in der vorliegenden Arbeit die Lokalisierung von B. floridanus w{\"a}hrend der wichtigsten Entwicklungsstadien aufgekl{\"a}rt werden. Hierbei konnte gezeigt werden, dass die Symbionten schon im ersten Larvenstadium in spezialisierten Zellen um den Darm angeordnet sind, aber in sp{\"a}teren Stadien nicht, wie bisher angenommen, auf diese Bakteriozyten beschr{\"a}nkt sind, sondern bis zum Schlupf der jungen Arbeiterinnen massiv andere Darmzellen infizieren. {\"U}bereinstimmend mit Bestimmungen der Zellzahl in den verschiedenen Wirtsstadien ist die Anzahl der Symbionten gegen Ende der Metamorphose am h{\"o}chsten. Die Symbiose degeneriert in sehr alten Arbeiterinnen, gut gef{\"u}llte Bakteriozyten werden jedoch noch monatelang beibehalten. Mit Macroarray- und qRT- PCR- basierten Transkriptomanalysen wurde die Expression der bakteriellen Gene in charakteristischen Entwicklungsstadien des Wirtes untersucht. Allgemein zeigen vor allem Gene f{\"u}r molekulare Chaperons und bestimmte bakterielle Grundfunktionen eine hohe Expression. Aber auch viele Gene, die m{\"o}glicherweise wichtige Funktionen in der Symbiose besitzen, wie die Biosynthese essentieller Aminos{\"a}uren und das Recycling von Stickstoffverbindungen, zeigen ein hohes absolutes Transkriptlevel. Zudem besteht eine positive Korrelation zwischen dem Expressionsniveau und dem GC- Gehalt der Gene, die in dem h{\"o}heren Selektionsdruck und damit einer geringeren Mutationsrate der essentiellen Gene begr{\"u}ndet liegt (Schaber et al., 2005). Durch Proteinanalysen konnte best{\"a}tigt werden, dass die Faktoren mit der h{\"o}chsten absoluten Transkription die dominanten Proteine der Symbionten darstellen. In den unterschiedlichen Entwicklungsstadien zeigen viele Gene eine deutliche Dynamik, deren Ausmaß aber, verglichen mit freilebenden Bakterien, gering ist. Aus den Expressionsprofilen aufeinanderfolgender Gene lassen sich m{\"o}gliche Transkriptionseinheiten ableiten, die teilweise auch experimentell best{\"a}tigt wurden. Oftmals zeigen auch Gene, die nicht in Transkriptionseinheiten angeordnet sind, aber verwandten Stoffwechselwegen angeh{\"o}ren, {\"a}hnliche Muster. Dies deutet auf das Vorhandensein grundlegender Genregulations-mechanismen hin, obwohl im Genom von B. floridanus nur noch sehr wenige Transkriptionsfaktoren codiert sind (Gil et al., 2003). Auf {\"u}bergeordneter Ebene zeigt sich, dass bei Symbionten aus sp{\"a}ten Puppenstadien viele symbioserelevante Gene im Vergleich zu Genen des Grundmetabolismus eine erh{\"o}hte Expression zeigen. Dies betrifft besonders die Biosynthese aromatischer und verzweigter Aminos{\"a}uren, die in diesen Stadien vom Wirt in hoher Menge ben{\"o}tigt werden, w{\"a}hrend die internen Reserven gleichzeitig zur Neige gehen. Dies {\"a}ußert sich auch im deutlichen Abfallen der Speicherproteinmenge des Wirts gegen Ende der Puppenphase. Die festgestellte Ver{\"a}nderung der Symbiontenzahl {\"u}bertrifft das geringe Ausmaß der Genregulation um ein Vielfaches. Die Bakterien liegen in jedem Stadium polyploid mit bis zu 100 Genomkopien vor, dieser Polyploidiegrad bleibt jedoch w{\"a}hrend der gesamten Wirtsentwicklung weitestgehend konstant. Somit scheint die Kontrolle des Wirts {\"u}ber die bakterielle Vermehrung der entscheidende Faktor dieser Symbiose zu sein. Die verbleibenden regulatorischen F{\"a}higkeiten der Bakterien stellen m{\"o}glicherweise eine Feinjustierung von optimierten Produktionseinheiten dar, deren Anzahl nach den Bed{\"u}rfnissen des Wirtes ver{\"a}ndert wird. Insgesamt konnten in der vorliegenden Arbeit neue Einblicke in das komplexe Zusammenleben von Blochmannia und Camponotus gewonnen werden, die zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der biologischen Funktion und der grundlegenden Mechanismen dieser Symbiose f{\"u}hren. Eine der wichtigsten Fragestellungen nach dem Sinn einer nahrungsaufwertenden Symbiose f{\"u}r einen Nahrungsgeneralisten konnte mit starken Hinweisen auf eine stadienabh{\"a}ngige Relevanz der Symbiose beantwortet werden, die den enormen evolution{\"a}ren Erfolg dieser Ameisengattung erkl{\"a}ren k{\"o}nnte.\&\#8195;},
  subject      = {Intrazellul{\"a}re Symbiose},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Menzel2009,
  author    = {Menzel, Florian},
  title     = {Mechanisms and adaptive significance of interspecific associations between tropical ant species},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37251},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Aggression between ants from different colonies or species is ubiquitous. Exceptions to this rule exist in the form of supercolonies (within a species) and interspecific associations (between species). Probably the most intimate interspecific association is the parabiosis, where two ant species live together in a common nest. They keep their brood separate but jointly use trails and often share food resources. Parabioses are restricted to few species pairings and occur in South American and Southeast Asian rainforests. While the South American parabioses have been studied, albeit poorly, almost nothing is known about their Southeast Asian counterparts. My PhD project focuses on Southeast Asian parabioses between the myrmicine Crematogaster modiglianii Emery 1900 and the considerably larger formicine Camponotus rufifemur Emery 1900. The two species frequently nest together in hollow trees in the tropical lowland rainforest of Borneo. The basic question of my PhD project is why these two species live together. I investigated both proximate and ultimate aspects of this question. For comparative purposes, I included studies on a trail-sharing association in the same habitat. On the proximate level, I investigated which mechanisms facilitate tolerance towards hetero-spe¬ci¬fic nestmates. Ants generally discriminate nestmates from non-nestmates via cuticular hydro¬carbons that function as colony recognition cues. I studied the specificity of nestmate recognition within and between the two parabiotic species. Using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), I analyzed the cuticular substances in both ant species to find potential differences to non-parabiotic species, and to estimate the substance overlap among the two species. A high substance overlap would e.g. suggest that interspecific tolerance is caused by chemical mimicry. Finally, bioassays were conducted to evaluate the function of different cuticular compounds. Interspecific tolerance in the two parabiotic species was species-specific but not colony-specific. Ca. rufifemur tolerated all Cr. modiglianii individuals, even those from foreign colonies, but strongly attacked workers of other Crematogaster species. Cr. modiglianii, in turn, tolerated Ca. rufifemur workers of certain foreign colonies but attacked those of others. Chemical analyses revealed two sympatric, chemically distinct Ca. rufifemur varieties ('red' and 'black') with almost no hydrocarbon overlap. Cr. modiglianii only tolerated foreign Ca. rufifemur workers if they belonged to the same chemical variety as their own Ca. rufifemur partner. It also attacked other, non-parabiotic Camponotus species. Thus, reciprocal interspecific tolerance was restricted to the species Cr. modiglianii and Ca. rufifemur. Ca. rufifemur frequently tolerated conspecific non-nestmates of the same chemical variety. Minor workers were more often tolerated than majors, possibly because they possess two to three times lower hydrocarbon quantities per body surface than majors. In contrast, Cr. modiglianii nearly always attacked conspecific non-nestmates. Both species possessed hydrocarbons with considerably higher chain lengths than congeneric, non-parabiotic ant species. Long-chain hydrocarbons are less volatile than shorter ones and thus harder to perceive. They may thus considerably facilitate interspecific tolerance. Moreover, up to 98\% of the cuticular hydrocarbons in Ca. rufifemur were methylbranched alkenes, which are highly unusual among insect cuticular hydrocarbons. Cr. modiglianii and Ca. rufifemur had almost no hydrocarbons in common, refuting chemical mimicry as a possible cause of interspecific tolerance. The only hydrocarbons common to both species were two methylbranched alkenes, which constituted 89\% of the 'red' Ca. rufifemur hydrocarbon profile and also occurred in those Cr. modiglianii colonies that lived together with this Ca. rufifemur variety. Cr. modiglianii presumably acquired these two compounds from its red Ca. rufifemur partner. Cr. modiglianii was significantly less aggressive towards foreign Cr. modiglianii workers that were associated with the same Ca. rufifemur variety than to those associated with the respective other one. Hence, this species seemed to use recognition cues acquired from its parabiotic partner. Apart from hydrocarbons, both species possessed a set of hitherto unknown substances on their cuticle. The quantitative composition of the unknown compounds varied between parabiotic nests but was similar among the two species of a nest. They are probably produced in the Dufour glanf of Cr. modiglianii and transferred to their Ca. rufifemur partner. Possible transfer mechanisms include interspecific trophallaxis and 'mounting behaviour', where Cr. modiglianii climbed onto Ca. rufifemur workers without being displaced. Although the composition of the unknown compounds greatly varied between nests, they did not function as nestmate recognition cues since both species used hydrocarbons for nestmate recognition. However, the unknown compounds significantly reduced aggression in Ca. rufifemur. The ultimate, i.e. ecological and evolutionary aspects of my PhD research deal with potential costs and benefits that Cr. modiglianii and Ca. rufifemur may derive from the parabiotic association, their interactions with other species, and population genetic analyses. Additional studies on a trail-sharing association between three other ant species deal with two possible mechanisms that may cause or facilitate trail-sharing. Whether parabioses are parasitic, commensalistic, or mutualistic, is largely unknown and depends on the costs and benefits each party derives from the association. I therefore investigated food competition (as one of the most probable costs), differentiation of foraging niches (which can reduce competition), and several potential benefits of the parabiotic way of life. Besides, I studied interactions between the ant species and the hemiepiphyte Poikilospermum cordifolium. The foraging niches of the two species differed regarding foraging range, daily activity pattern, and food preferences. None of the two species aggressively displaced its partner species from baits. Thus, interference competition for food seemed to be low or absent. For both ant species, a number of benefits from the parabiotic lifestyle seem possible. They include interspecific trail-following, joint nest defence, provision of nest space by the partner species, food exchange via trophallaxis, and mutual brood care. If an ant species follows another species' pheromone trails, it can reach food resources found by the other species. As shown by artificial extract trails, Ca. rufifemur workers indeed followed trails of Cr. modiglianii but not vice versa. Thus, Ca. rufifemur benefited from Cr. modiglianii's knowledge on food sources (informational parasitism). In turn, Cr. modiglianii seemed to profit from nest defence by Ca. rufifemur. Ca. rufifemur majors are substantially larger than Cr. modiglianii workers. Although Cr. modiglianii often effectively defended the nest as well, it seemed likely that this species derived a benefit from its partner's defensive abilities. In neotropical parabioses (ant-gardens), mutualistic epiphytes play an important role in providing nest space. The neotropical Camponotus benefits its Crematogaster partner by planting epiphyte seeds, for which Crematogaster is too small. Similarly, the Bornean parabioses often were inhabited by the hemiepiphyte Poikilospermum cordifolium (Barg.-Petr.) Merr (Cecropiaceae). P. cordifolium seedlings, saplings and sometimes larger indivi¬duals abundantly grew at the entrances of parabiotic nests. However, P. cordifolium provides no additional nest space and, apart from nutritive elaiosomes, perianths, and extrafloral nectar probably plays a less important role for the ants than the neotropical epiphytes. In conclusion, the parabiosis is probably beneficial to both species. The main benefits seem to be nest defence (for Cr. modiglianii) and interspecific trail-following (for Ca. rufifemur). However, Ca. rufifemur seems to be more dependent on its partner than vice versa. For both parabiotic species, I analyzed mitochondrial DNA of ants from different regions in Borneo. My data suggest that there are four genetically and chemically distinct, but closely related varieties of Camponotus rufifemur. In contrast, Crematogaster modiglianii showed high genetic differentiation between distant populations but was not differentiated into genetic or chemical varieties. This argues against variety-specific cocladogenesis between Cr. modiglianii and Ca. rufifemur, although a less specific coevolution of the two species is highly likely. In Bornean rainforests, trail-sharing associations of Polyrhachis (Polyrhachis) ypsilon Emery 1887 and Camponotus (Colobopsis) saundersi Emery 1889 are common and often include further species such as Dolichoderus cuspidatus Smith 1857. I investigated a trail-sharing association between these three species and studied two mechanisms that may cause or facilitate these associations: interspecific trail-following, i.e. workers following another species' pheromone trail, and differential inter¬specific aggression. In trail-following assays, D. cuspidatus regularly followed extract trails of the other two species, thus probably parasitizing on their information on food sources. In contrast, only few P. ypsilon and Ca. saundersi workers followed hetero¬speci¬fic extract trails. Hence, the association between P. ypsilon and Ca. saundersi cannot be ex¬plained by foragers following heterospecific trails. In this case, trail-sharing may originate from few scout ants that do follow heterospecific pheromone trails and then lay their own trails. Interspecific aggression among P. ypsilon, Ca. saundersi and D. cuspidatus was strongly asymmetric, Ca. saundersi being submissive to the other two species. All three species discriminated between heterospecific workers from the same and a distant trail-sharing site. Thus, it seems likely that the species of a given trail-sharing site habituate to one another. Differential tolerance by dominant ant species may be mediated by selective habituation towards submissive species, and thereby influence the assembly of trail-sharing associations.},
  subject      = {Ameisen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Busch2009,
  author    = {Busch, Sebastian},
  title     = {Morphologie und Organisation individueller oktopaminerger Neurone im Gehirn von Drosophila m.},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36203},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Das biogene Amin Oktopamin moduliert verschiedene Verhaltensweisen in Invertebraten. In verschiedenen Insektenspezies, wie Heuschrecken, Grillen oder Schaben, ist die Funktion und die Architektur des peripheren oktopaminergen Systems auf Einzelzellebene bekannt. Um die zellul{\"a}re Grundlage f{\"u}r die verschiedenen Funktionen von Oktopamin im Zentralnervensystem zu verstehen, ist eine detaillierte Analyse der Architektur des zentralen oktopaminergen Systems notwendig. Innerhalb meiner Doktorarbeit fertigte eine anatomische Karte individueller oktopaminerger Neurone des adulten Hirns von Drosophila an. Ich nutzte die Flp-out Technik, um einzelne oktopaminerge Neurone anzuf{\"a}rben. Anhand ihrer Projektionsmuster konnte ich 28 verschiedene Zelltypen in vier Oktopamin-immunoreaktiven Zellclustern identifizieren. Ihre Morphologie sowie die Verteilung genetischer Marker zeigte, dass die meisten Zelltypen mehrere Neuropile innervieren und dabei eine klare Trennung von Pr{\"a}- und Postsynaptischen Regionen aufweisen. Die Mehrheit der Zelltypen bildet dendritische Verzweigungen in einer bestimmten Region, der posterioren Slope. Jedoch innerviert jeder Zelltyp stereotyp eine bestimmte Kombination von Zielregionen im Gehirn. Das deutet stark darauf hin, dass oktopaminerge Neurone kombinatorisch organisiert sind: Jedes individuelle Neuron scheint Komponente eines spezifischen neuronalen Schaltkreises zu sein. Dabei k{\"o}nnte jeder Zelltyp eine Art "Modul" darstellen, das selektiv bestimmte Funktionen in den jeweiligen Zielregionen moduliert. Das oktopaminerge Mittelliniencluster des Sub{\"o}sophagealen Ganglions zeigt eine besondere zellul{\"a}re Organisation. Es besteht aus gepaarten und ungepaarten Neuronen, die des Zentralgehirn mit extensiven Verzweigungen versorgen. Um die Ordnung hinter dieser komplexen Organisation zu verstehen, wurden die segmentale Organistion der Mittellinienneurone auf Einzelzellebene analysiert und ihre embryonalen Anlagen verglichen. Letzteres erm{\"o}glichte die morphologische Analyse von einzelnen oktopaminergen Mittellinienklonen. OA-VPM und OA-VUM Neurone bilden zusammen drei Subcluster im Sub{\"o}sophagealen Ganglion, die wahrscheinlich die drei gnathalen Neuromere repr{\"a}sentieren. Alle OA-VUM Neurone stammen von der embryonalen Mittellinie ab. In den mandibularen und maxillaren Neuromeren formen sie morphologisch identische Zelltypen, mit stereotypen Innervationsmustern. OA-VPM Neurone gehen nicht aus der embryonalen Mittellinie hervor und sind nicht segmental dupliziert. Diese Arbeit vermittelt nicht nur einen Eindruck {\"u}ber die Architektur individueller oktopaminerger Neurone, sondern auch {\"u}ber die Organisation des oktopaminergen Systems auf Einzelzellebene.},
  subject      = {Drosophila},
  language  = {de}
}