Physiologie transparenter Tiere (AG PD Dr. Ralph Pirow)
Transparenz tritt hin und wieder innerhalb der verschiedenen Tierstämme auf. Besonders Zooplankter und frühe Entwicklungsstadien von Fischen zeigen diese
Eigenschaft, die es erlaubt, im eigentlichem Sinne des Wortes, "Einsichten" in tierische Funktionen durch optische Methoden zu gewinnen
("Optophysiologie"; Colmorgen und Paul 1995). Diese Methoden beinhalten u. a. Videomikroskopie und digitale Bildverarbeitung, Spektroskopie,
Fluoreszenz- und Phosphoreszenztechniken sowie konfokale Lasermikroskopie. Verschiedene mikroskopische Meßplätze wurden etabliert, um
unterschiedliche physiologische Variablen zu messen und häufig auch bildgebend darzustellen. Dazu gehören konvektive Gastransportprozesse (Ventilation
und Perfusion), Sauerstoffpartialdrucke, die Sauerstoffsättigung des Hämoglobins sowie die mitochondriale NADH-Fluoreszenz. Sauerstoffverbrauch und
in vitro Bluteigenschaften können ebenfalls untersucht werden.
Zur Zeit konzentrieren wir uns auf das limnische Krebstierchen Daphnia. Um die spezifische Physiologie dieser millimetergroßen Tiere zu analysieren,
studieren wir den Gastransport und andere physiologische Prozesse, die mit Sauerstoff zusammenhängen, der eine Schlüsselgröße für
Stoffwechselprozesse darstellt. Wir untersuchen die Wege des Sauerstoffs von der Umgebung bis zu den Körperzellen, die Rolle von Umweltfaktoren (z. B.
Temperatur, Sauerstoff, Nahrungskonzentration) für systemische und molekulare Regelmechanismen, den aeroben und anaeroben Energiestoffwechsel und
analysieren die Konsequenzen der Langzeitanpassung an verschiedene Umweltfaktoren. Die physiologische Rolle des Hämoglobins, des extrazellulären
Atmungsproteins dieser Tiere, hat dabei besondere Bedeutung. Modellierung und Simulation von Sauerstofftransportprozessen ergänzen und erweitern den
experimentellen Ansatz. All diese Untersuchungen dienen dazu, ein klareres Bild der Funktionsweise dieser Tiere zu gewinnen, die als wesentliche Mitglieder aquatischer
Nahrungsnetze bereits ein wichtiges Untersuchungsobjekt der ökologischen Forschung darstellen.
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