Bryozoen sind häufige Bewohner der Weltmeere und Küstenregionen. Kenntnis von Bryozoen-Arten und Artengemeinschaften kann bei den unterschiedlichsten Arbeitsrichtungen angewendet werden: Von angewandten Forschungen im Bereich des Küstenzonenmanagements oder der Bionik bis hin zur Grundlagenforschungen auf den Feldern der Evolutionsforschung oder der Fazieskunde.
So unterschiedlich die Bereiche auch sein mögen – sie alle basieren letztlich auf Taxonomie, einer genauen Ansprache und Kenntnis der Arten. Wenn wir die Bryozoenarten nicht sicher benennen, sind alle weiteren Arbeiten mit ihnen teilweise bedeutungslos.
Neben taxonomischen Arbeiten über rezente und fossile Bryozoen beschäftigen wir uns mit Aspekten der Biomineralisation und der Skelettarchitektur von Bryozoen und kooperieren dabei mit verschiedenen Institutionen im In- und Ausland und diversen Fachkollegen.
Die aktuellen wissenschaftlichen Aktivitäten der Sektion fallen in den Bereich:
Forschungsbereich 1: Biodiversität, Systematik und Evolution
und hier vor allem in den Teilbereichen
Die Sammlung von Prof. E. Voigt (1905-2004) besitzt als die weltweit umfangreichste und vollständigste Dokumentation der Oberkreide- und Paläozänbryozoen ein Alleinstellungsmerkmal. Als „Bryo-Archiv“ deckt sie nahezu lückenlos die Geschichte jener Karbonatplattform ab, die sich einst zwischen den zentralen Bereichen Frankreichs, Schwedens und Polens erstreckte. Sie bestand fast 50 Millionen Jahre, von Cenoman bis zum Kollaps im Paläozän-Eozän- Temperaturmaximum (PETM), und dokumentiert die Evolution, den Aufstieg und das Aussterben bestimmter Gruppen der Bryozoen zu einer sehr kritischen Phase ihrer Evolution.
In der Oberkreide wurde der Boden für das Auftreten der modernen ascophorinen und innenwandigen cyclostomen Bryozoen.bereitet. Es etablierten sich bereits die unmittelbaren Vorläufer moderner Artengemeinschaften, denn Interessanterweise überstanden die Faunen die Evolutionskrise an der Kreide-Paläogengrenze nahezu unbeschadet (weswegen Professor Voigt sich zeitlebens weigerte, das Danium als dem Känozoikum zugehörig zu betrachten).
Die Digitalisierung der Typen, Originale und ausgewählter Serien der Sammlung Voigt wurde in den Jahren 2012 bis 2016 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert:
DFG Project: „SCHO 581/12-1 Erschließung der Bryozoensammlung von Professor Voigt (1905-2004) im Senckenberg Forschungsinstitut, Frankfurt am Main“
Neben einigen weiteren Publikationen ist als wichtigstes Projektresultat im Jahre 2019 unter Federführung des damaligen wissenschaftlichen Mitarbeiters und heutigen Gastforschers Silviu Martha ein dreiteiliger Typenkatalog der Sammlung Voigt erschienen und online einzusehen:
Martha S.O., Matsuyama K., Scholz J., Taylor P.M. & Hillmer G. (2019).- The bryozoan collection of Prof. Dr Ehrhard Voigt (1905–2004) at the Senckenberg Institute in Frankfurt. Part 1 – Introduction and Cyclostomata.- Carnets de Géologie, Madrid, vol. 19, no. 13, p. 221-275. E-ISSN 1634-0744. DOI 10.4267/2042/70498
Martha S.O., Matsuyama K., Scholz J., Taylor P.M. & Hillmer G. (2019).- The bryozoan collection of Prof. Dr Ehrhard Voigt (1905–2004) at the Senckenberg Institute in Frankfurt. Part 2 – Ctenostomata and non-ascophoran Cheilostomata.- Carnets de Géologie, Madrid, vol. 19, no. 15, p. 287-344. E-ISSN 1634-0744. DOI 10.4267/2042/70498
Martha S.O., Matsuyama K., Scholz J., Taylor P.M. & Hillmer G. (2019).- The bryozoan collection of Prof. Dr Ehrhard Voigt (1905–2004) at the Senckenberg Institute in Frankfurt. Part 3 – Ascophoran Cheilostomata and bibliography.- Carnets de Géologie, Madrid, vol. 19, no. 17, p. 369-419. E-ISSN 1634-0744. DOI 10.4267/2042/70498
In der Konstruktionsmorphologie werden die phylogenetischen, adaptiven und bautechnischen Aspekte des Körperbaus oder einzelner Körperteile untersucht. Warum haben die unzähligen Arten in der Biosphäre genau diejenigen morphologischen Charakteristika und genau die Skelette, die sie jeweils auszeichnen und von anderen Arten unterscheiden? Und wie lassen sich aus den Hartteilen solitärer, koloniebildender und/oder clonaler Organismen Rückschlüsse auf die biologische Individualität schließen? – Eine trügerisch einfache Frage, die Biologen aber seit mehr als 200 Jahren beschäftigt. Nicht zuletzt Darwins Selektionstheorie verlangt nach einem klaren Verständnis von Individuen und ihrer Variabilität als einem Kontrollfaktor der Evolution. Das ist kein Stoff für hochtheroretische, praxisferne Debatten. Wir leben in einer Zeit des menschengemachten Klimawandels und Massenaussterbens und es ist eine essentielle Frage unseres eigenen Überlebens, zu verstehen, auf welcher hierachischen Ebene die Biosphäre empfindlich reagiert und wo Selektionsfaktoren ansetzen – Gene, Zellen, Arten als Individuen, Populationen, Ökosysteme, die Biosphäre als kybernetisches Ganzes, oder gar die Erde selbst als lebender Einzeller, von manchen „Gaia“ genannt?
Die Konstruktion von Zellen und von Körpern ist der Schlüssel zu einem derartigen Verständnis, denn bei ihnen handelt es sich um Energiewandler an der Basis der lebenden Materie. Konstruktionsmorphologie wurde mit der Berufung des Meereszoologen Wilhelm Schäfer (1912-1981) zum Senckenberg-Direktor im Jahre 1961 erklärtermaßen zum Forschungsschwerpunkt bei Senckenberg und blieb es für mehr als drei Dekaden. Heute erlebt die Konstruktionsmorphologie eine Renaissance auch als angewandte Wissenschaft, was nicht zuletzt über die Anforderungen der Industrie und von Forschungsrichtungen der Bionik, Nanotechnologie und Architektur gefördert wird.
Die Bryozoologie beteiligt sich derzeit aktiv an konstruktionsmorphologischen Forschungen. Modernste Verfahren der Analytik und der Bilddarstellung (Röntgen-3D-MicroCT, Detektion von Rückstreuelektronen BSE, Elektronenrückstrahlbeugung EBSD, Nano Sekundärionen-Massenspektrometrie NanoSIMS) erlauben es dabei, die Struktur von Bryozoenskeletten bis zu einer Auflösung im Nano- bis Mikrometerbereich darzustellen und zu verstehen. Möglich ist dies nur dank einer interdisziplinären Zusammenarbeit mit Partnern im In- und Ausland. Zu nennen sind hier unter anderem die Zoologische Staatssammlung in München, die Macquarie University in Sydney (Department of Earth and Environmental Sciences) und das Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz.
Publikation:
Jacob, Dorrit, Ruthensteiner, Bernhard, Trimby, Patrick, Henry, Hadrien, Martha, Silviu-Octavian, Leitner, Jan, Otter, Laura, Scholz, Joachim (2019). Architecture of Anoteropora latirostris (Bryozoa, Cheilostomata) and implications for their biomineralization. Scientific Reports. 9.10.1038/s41598-019-47848-4.
Frühere Arbeiten der Sektion ME3 haben auch zum
Forschungsbereich 2: Biodiversität und Umwelt
Beiträge geleistet.
Die Rekonstruktion der Dynamik im Wandel der Bryozoen-Artengemeinschaften wurde von uns speziell im Nordseebereich erforscht. Dabei können historische Museumssammlungen als aktuelle Forschungsinfrastruktur genutzt und Proben, die seit 1776 gesammelt wurden, ausgewertet werden. Nach einer entsprechenden Diplomarbeit an der Unversität Rostock (F. Bitschofsky) finanzierte das BiK F Projekt B2.10 „Ecosystem Engineering“ die Fortsetzung der Arbeiten in den Jahren 2010/11. Die Ergebnisse wurden publiziert von Bitschofsky et al (2011) und Bitschofsky (2013).
Ähnliche Ansätze wurden auch in Japan verfolgt. Dabei gingen wir von dem wissenschaftlichen Vermächtnis des Pioniers der Meeresbiologie in Japan Ludwig Döderlein (1855-1936) und einiger seiner Nachfolger aus (Scholz 2009, Spencer Jones et al 2011, Scholz et al. 2012). Dabei stellte sich unter anderem heraus, dass heutzutage verschiedene Arten riffbildender Bryozoen aus der Sagamibucht verschwunden sind, die in historischen Museumssammlungen aber noch nachgewiesen werden können (Hirose et al 2013).
Publikation; Hirose, M., Mawatari, S.F. & J. Scholz (2013): Distribution and diversity of Erect Bryozoan Assemblages along the Pacific Coast of Japan. – In: Schäfer, P, Ernst, A. & J. Scholz (eds.): Bryozoan Studies 2010. Lecture Notes in Earth System Sciences 143: 121-136. Heidelberg, Springer
Die Untersuchung laminarer Bryozoen-Wuchsformen, Biofilme und Mikrobenmatten stand im Mittelpunkt verschiedener Senckenberg-Kooperationsvorhaben in Japan und Neuseeland finanziell unterstützt von Einrichtungen der Forschungsförderung in allen drei Ländern (DFG/JSPS/MoRST, GE 64/8-1, GE 64/8-2 „Bryozoen Mikrobenmatten“). Wir analysierten dabei Bryozoen-Wuchsformen aus kalttemperierten bis hin zu marginal tropischen Breiten. Es stellt sich klar heraus, dass Ansiedlung und Wachstum von sessilen Mikroorganismen entscheidend gesteuert werden. Außerdem erwies es sich, dass die verschiedenen Typen laminarer Bryozoen-Wuchsformen sehr gut die Umweltbedingungen sowohl im Rezenten als auch im Fossilen anzeigen (Kaselowsky 2002, Kaselowsky et al 2005, Gerdes et al 2005a, 2005b, Scholz 2000).
