Rapid Adaptive Change
Das Forschungsprojekt „Rapid Adaptive Change – Connecting biological collections and data science to understand evolution in a warmer world“ (RAC) untersucht, wie Organismen auf die Herausforderungen des Klimawandels reagieren und welche evolutiven Mechanismen ihre Anpassungsfähigkeit bestimmen.
RAC bringt biologische, ökologische und datenwissenschaftliche Expertise zusammen, um die Dynamik von Evolution auf verschiedenen Ebenen – vom Genom über funktionale Merkmale bis hin zu Gemeinschaften – zu erfassen. Dabei werden historische Sammlungen, moderne Labor- und Feldexperimente sowie Methoden der künstlichen Intelligenz kombiniert.
Im Mittelpunkt steht die Frage, wie schnell und in welchem Umfang Arten auf Umweltveränderungen reagieren können. Dafür werden genetische, morphologische und ökologische Daten aus jahrhundertealten Sammlungen des Leibniz-Instituts zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB) und der Universität Hamburg mit modernen Daten aus aktuellen Populationen verknüpft. Diese Daten werden mithilfe von Machine Learning, museomischen Methoden und Big-Data-Analysen ausgewertet, um Muster und Grenzen evolutiver Anpassung zu erkennen.
Das Projekt umfasst fünf Teilprojekte, die sich komplementär mit der genetischen Diversität von Pflanzen und Pilzen, der schnellen Evolution in Tierpopulationen, der Anpassung von Mikroalgen, der Veränderung von Insekten- und Spinnengemeinschaften sowie der digitalen Erfassung morphologischer Merkmale beschäftigen. Diese Projekte sind eng miteinander verbunden und schaffen eine Forschungsplattform, die biologische Sammlungen als Wissensressource für die Zukunft nutzt.
Ziel ist es, eine langfristige, interdisziplinäre Struktur aufzubauen, die biologische und datenwissenschaftliche Kompetenzen vereint. Damit leistet RAC einen wichtigen Beitrag zur Stärkung der Klimaforschung, zur digitalen Transformation der Biodiversitätswissenschaften und zur Ausbildung der nächsten Generation von Forschenden an der Schnittstelle von Biologie und Data Science.
Projektpartner:innen
Prof. Dr. Dominik Begerow
Institut für Pflanzenwissenschaften und Mikrobiologie (IPM), Universität Hamburg
Prof. Dr. Kathrin Anna Otte
Institut für Zell- und Systembiologie der Tiere (IZS), Universität Hamburg
Prof. Dr. Elisa Schaum
Institut für Marine Ökosystem- und Fischereiwissenschaften (IMF), Universität Hamburg
Prof. Dr. Jochen Fründ
Institut für Zell- und Systembiologie der Tiere (IZS), Universität Hamburg
Prof. Dr. Mariella Herberstein
Leibniz-Institut für die Analyse des Biodiversitätswandels (LIB), Hamburg