Zugl.: Kiel, Univ., Diss., 2005

Thesis (doctoral)--Universität St. Gallen, 2002.

Universiẗat, Diss., 2007--Frankfurt (Main).

University, Diss., 2008--Frankfurt (Main). / Dt. Übers. des Hauptsacht.: Diversität, Verbreitung und Geochemie benthischer Foraminiferen in holozänen Lagunen von Karbonatplattformen (Belize, Zentralamerika).

The freshwater crab fauna of Vietnam has a high diversity and endemism, 49 species have been recorded and 42 of them are only known from this country. In addition, many species are undescribed or undiscovered while at least 10% of known species are facing extinction. Water pollution, urban, industrial and agricultural development, habitat loss and fragmentation, deforestation and overexploitation are the main threats to this fauna. The first conservation recommendation is keeping rain forest tracts large enough to maintain habitat and water quality for long-term survival of these crabs. More research on taxonomy, distribution, population dynamics, main pressures, conservation status are needed in order to assess conservation status and create efficient conservation actions for freshwater crabs in Vietnam. / Khu hệ cua nước ngọt ở Việt Nam có mức độ đa dạng và đặc hữu cao với 49 loài đã được ghi nhận, trong đó có tới 42 loài chỉ được biết đến ở Việt Nam. Ngoài ra, nhiều loài cua nước ngọt còn chưa được mô tả hay chưa được khám phá, trong khi có tới 10% trong tổng số loài đã biết đang phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng. Ô nhiễm môi trường nước, đô thị hóa, phát triển công nghiệp và nông nghiệp, nơi sống bị phân mảnh và mất, phá rừng cùng với khai thác quá mức là những mối đe dọa chính đối với khu hệ này. Công tác bảo tồn trước hết phải giữ cho diện tích rừng đủ lớn để duy trì chất lượng môi trường sống cho sự tồn tại lâu dài của các loài cua này. Các nghiên cứu về phân loại học, phân bố, động lực quần thể là rất cần thiết để đánh giá tình trạng bảo tồn và đưa ra những hành động bảo tồn hiệu quả cho các loài cua nước ngọt ở Việt Nam.

In der vorliegenden Studie haben wir mit Hilfe von SHARP-Screening, einer 16S-rRNA-basierten Heterogenitäts- und phylogenetischen Analyse, die mikrobielle Diversität in entzündlichen Lymphadenitiden ohne vorherige Kenntnis der jeweiligen Erreger an einer Serie von 15 Lymphknoten untersucht. Die Methode wurde erstmals auf diese Fragestellung angewandt. Sie konnte für die Verwendung von paraffineingebettetem Gewebe adaptiert werden, so dass auch Gewebeproben analysiert werden konnten, von denen kein Gefriermaterial zur Verfügung stand und die in Routineverfahren eingebettet und nach Standardmethoden gefärbt wurden. SHARP-Screening beinhaltet zwei komplementäre Schritte: Zuerst erfolgte die Erstellung einer Genbank aller bakteriellen Gene aus der gesamten extrahierten DNA des analysierten Gewebes durch gezielte Amplifikation des 16S-rRNA-Gens mittels universeller eubakterieller Primer. Als zweiter Schritt wurde nach der Transformation mittels Analyse des Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus die Selektion der jeweiligen unterschiedlichen Phylotypen der enthaltenen 16S-rRNA-Gene durchgeführt (insgesamt 400). Nach der Sequenzierung wurden die 16S-rRNA-Gene durch den Vergleich mit bekannten bakteriellen Sequenzen mit Hilfe des „Basic-Local-Alignment-Search-Tool“ (BLAST) identifiziert. SHARP-Screening hat sich als geeignete Methode zur Analyse der gesamten, in einer Gewebeprobe enthaltenen bakteriellen Flora erwiesen. Dabei wurden zum Teil andere Erreger gefunden, als aus dem histologischen Bild vermutet wurden. So konnte zum Beispiel mit dem Nachweis von Gluconacetobacter sacchari, als potentieller Erreger einer septischen Granulomatose, eine alternative Differentialdiagnose zur histologisch vermuteten Katzenkratzkrankheit aufgezeigt werden. Darüber hinaus konnten auch gleichartige histologische Bilder bei dem gleichen identifizierten Erreger beobachtet werden. Zum Beispiel konnten im Zusammenhang mit dem Auftreten von Ödemen, Nekrosen, granulomatös eitrigen Veränderungen und einer ausgeprägten Sinus-histiozytose im Lymphknotengewebe immer wieder Comamonadaceae bzw. Janthinobacterium nachgewiesen werden. Oft zeigte sich nicht ein einzelner Erreger der Lymphadenitis, sondern ein ganzes Spektrum, wobei aus dem Vorhandensein der 16S-rRNA nicht auf das Vorhandensein vitaler Erreger geschlossen werden kann. Dennoch erlaubt die Häufigkeit der entsprechenden Klone eine semiquantitative Abschätzung der Bedeutung des jeweiligen Erregers. So wies SHARP-Screening auch Homologien zu Paracoccus yeeii nach. Eine Spezies, die mit klassischen Methoden häufig übersehen wird, die in Lymphknoten jedoch eine pathogene Rolle spielen kann. Im Zusammenhang mit dem histologischen Verdacht auf ein Malignom wurden in einigen Fällen Streptomyces, Roseomonas gilardii rosea und Stenotrophomonas maltophila nachgewiesen, die auch in der Literatur häufig bei immunsupprimierten Patienten vorkommen. Bei dem Verdacht auf ein Lymphgranuloma venerum wurde eine Cyanobacterium-Spezies detektiert, die es nach Literaturangaben Chlamydia trachomatis erst möglich macht, den eigenen Aminosäurestoffwechsel zu betreiben. Insgesamt dürften vom SHARP-Screening noch weitere tiefgreifende Erkenntnisse der bakteriellen Diversität und kausaler Erregerassoziationen in Erkrankungen des lymphatischen Systems zu erwarten sein. / The focus of this study was laid on the analysis of the microbial diversity in inflammatory lymphadenitis of 15 different lymph nodes without prior knowledge of the respective causative organism with help of the SHARP-Screening, a 16S-rRNA-based heterogeneity and phylogenetic analysis. This represents the first study to analyse this problem with the above mentioned SHARP-Screening adapting the method for the utilization of paraffin embedded tissue which consequently allowed the analysis of tissue specimen of which no freezing material was available and which were embedded in routine procedures as well as coloured according to a standard approach. The SHARP-Screening compromises two complementary steps: The first step is the creation of a gene pool of all bacterial genes of the entire DNA extracted from the analysed tissue by the systematic amplification of the 16S-rRNA-gene by means of universal eubacterial primers. The next step after the transformation was the selection of the different phylotypes of the incorporated 16S-rRNA-genes (altogether 400) by analysing the restriction fragment length polymorphism (RFLP). After the sequencing, the 16S-rRNA-genes were identified by comparing them with the known bacterial sequences with help of the “Basic-Local-Alignment-Search-Tool” (BLAST). The SHARP-Screening has proved itself as an adequate method to analyse the entire bacterial flora contained in the tissue sample. In some cases different causative organisms were found in contrast to the expectations which arose from the histological pictures. In this way evidence of gluconacetobacter sacchari could be provided as potential causative agents of a septic granulomatosis, an alternative differential diagnosis to the histologically assumed cat scratch disease. Furthermore, histological pictures of a similar type could be observed with regard to the same identified causative organism. For example, in conjunction with the appearance of edema, necrosis, granulomatosic purulent alterations and a very pronounced sinushistiozytosis in the lymph node tissue, comamonadaceae and accordingly janthinobacteria could consistently be demonstrated. A lot of times not just a single causative organism but a whole spectrum of the lymphadenitis could be identified. Here, however, the existence of the 16S-rRNA cannot be attributed to the existence of vital causative agents. Nevertheless, the frequency of the respective clones allows a semi quantitative assessment of the importance of the corresponding causative agents. Thus the SHARP-Screening proved evidence of homologies to paracoccus yeeii. A species which is often missed with classic methods however can play a pathogenic role. In several cases streptomyces, roseomonas gilardii rosea and stenotrophomonas maltophila, which are often mentioned in literature with regard to immunosuppressed patients, could be demonstrated in connection with the histological suspicion of a malignant tumour. While suspecting a lymphgranuloma venerum, a cyanobacterium species was discovered which according to literature sources enables chlamydia trachomatis to operate the body’s amino acid metabolism. Altogether, the SHARP-Screening is expected to lead to even more profound findings of bacterial diversity and causal causative organism associations with regard to diseases of the lymphatic system.

The adaptive evolutionary potential of a species or population to cope with omnipresent environmental challenges is based on its genetic variation. Variability at immune genes, such as the major histocompatibility complex (MHC) genes, is assumed to be a very powerful and effective tool to keep pace with diverse and rapidly evolving pathogens. In my thesis, I studied natural levels of variation at the MHC genes, which have a key role in immune defence, and parasite burden in different small mammal species. I assessed the importance of MHC variation for parasite burden in small mammal populations in their natural environment. To understand the processes shaping different patterns of MHC variation I focused on evidence of selection through pathogens upon the host. Further, I addressed the issue of low MHC diversity in populations or species, which could potentially arise as a result from habitat fragmentation and isolation. Despite their key role in the mammalian evolution the marsupial MHC has been rarely investigated. Studies on primarily captive or laboratory bred individuals indicated very little or even no polymorphism at the marsupial MHC class II genes. However, natural levels of marsupial MHC diversity and selection are unknown to date as studies on wild populations are virtually absent. I investigated MHC II variation in two Neotropical marsupial species endemic to the threatened Brazilian Atlantic Forest (Gracilinanus microtarsus, Marmosops incanus) to test whether the predicted low marsupial MHC class II polymorphism proves to be true under natural conditions. For the first time in marsupials I confirmed characteristics of MHC selection that were so far only known from eutherian mammals, birds, and fish: Positive selection on specific codon sites, recombination, and trans-species polymorphism. Beyond that, the two marsupial species revealed considerable differences in their MHC class II diversity. Diversity was rather low in M. incanus but tenfold higher in G. microtarsus, disproving the predicted general low marsupial MHC class II variation. As pathogens are believed to be very powerful drivers of MHC diversity, I studied parasite burden in both host species to understand the reasons for the remarkable differences in MHC diversity. In both marsupial species specific MHC class II variants were associated to either high or low parasite load highlighting the importance of the marsupial MHC class II in pathogen defence. I developed two alternative scenarios with regard to MHC variation, parasite load, and parasite diversity. In the ‘evolutionary equilibrium’ scenario I assumed the species with low MHC diversity, M. incanus, to be under relaxed pathogenic selection and expected low parasite diversity. Alternatively, low MHC diversity could be the result of a recent loss of genetic variation by means of a genetic bottleneck event. Under this ‘unbalanced situation’ scenario, I assumed a high parasite burden in M. incanus due to a lack of resistance alleles. Parasitological results clearly reject the first scenario and point to the second scenario, as M. incanus is distinctly higher parasitised but parasite diversity is relatively equal compared to G. microtarsus. Hence, I suggest that the parasite load in M. incanus is rather the consequence than the cause for its low MHC diversity. MHC variation and its associations to parasite burden have been typically studied within single populations but MHC variation between populations was rarely taken into account. To gain scientific insight on this issue, I chose a common European rodent species. In the yellow necked mouse (Apodemus flavicollis), I investigated the effects of genetic diversity on parasite load not on the individual but on the population level. I included populations, which possess different levels of variation at the MHC as well as at neutrally evolving genetic markers (microsatellites). I was able to show that mouse populations with a high MHC allele diversity are better armed against high parasite burdens highlighting the significance of adaptive genetic diversity in the field of conservation genetics. An individual itself will not directly benefit from its population’s large MHC allele pool in terms of parasite resistance. But confronted with the multitude of pathogens present in the wild a population with a large MHC allele reservoir is more likely to possess individuals with resistance alleles. These results deepen our understanding of the complex causes and processes of evolutionary adaptations between hosts and pathogens. / In einer sich ständig verändernden Umwelt ist es unverzichtbar, sich fortwährend zu verändern und anzupassen. Dabei gründet sich das Anpassungsvermögen oder das evolutionäre Potential einer Art auf ihre genetische Variabilität. In der Krankheitsabwehr ist die Variabilität der Immungene ein besonders wichtiges und effektives Instrument, weil Pathogene sehr vielfältig sind und schnell evolvieren. Im Rahmen meiner Doktorarbeit habe ich mich mit der Variabilität des Immungen-Komplexes MHC (major histocompatibility complex) beschäftigt, der eine Schlüsselrolle in der Immunabwehr bei Vertebraten einnimmt. Anhand verschiedener Arten und Populationen von Kleinsäugern habe ich den Einfluss der MHC Vielfalt auf den Parasitenbefall unter natürlichen Bedingungen untersucht. Dabei interessierte mich insbesondere das Vorkommen geringer MHC Variabilität in Populationen, das möglicherweise eine Folge von Lebensraum-fragmentierung und Isolation ist. Obwohl Beuteltiere eine zentrale Rolle in der Evolution der Säugetiere spielen, ist über ihren MHC bislang nur sehr wenig bekannt. Einige Studien befassten sich mit Labor- oder Zootieren, und deuteten auf geringe oder sogar gar keine Variation im MHC Klasse II bei Beuteltieren hin. Allerdings gab es bislang nahezu keine Studien an frei lebenden Beuteltieren, deshalb war bislang ein natürliches Ausmaß der MHC Variabilität unbekannt. Anhand von zwei endemischen neotropischen Beuteltieren aus dem brasilianischen Küstenregenwald (Gracilinanus microtarsus, Marmosops incanus) habe ich überprüft, ob sich diese geringe MHC Vielfalt unter natürlichen Freilandbedingungen bestätigt. Erstmals konnte ich zeigen, dass der MHC II bei Beuteltieren charakteristische Merkmale positiver Selektion aufweist, die bisher nur von placentalen Säugern, Vögeln und Fischen bekannt waren: Positive Selektion auf spezifischen Aminosäurepositionen, Rekombination und Trans-Species-Polymorphismus. Darüber hinaus unterschieden sich die beiden Beuteltierarten beträchtlich in ihrer MHC II Variabilität. Während M. incanus sich als relativ wenig divers erwies, zeigte G. microtarsus eine zehnmal höhere Vielfalt und widerlegt damit die generelle Gültigkeit der ursprünglich angenommenen geringen MHC II Variabilität bei Beuteltieren. Um diese beachtlichen Diversitätsunterschiede zwischen den beiden Arten zu erklären, habe ich die Parasitenbelastung untersucht. Bei beiden Arten konnte ich nachweisen, dass bestimmte MHC Varianten mit entweder hoher oder niedriger Parasitenbelastung verknüpft waren. Solche Assoziationen spiegeln Pathogen-vermittelte Selektion wider, untermauern die Funktionalität des MHC Klasse II bei Beuteltieren und weisen auf dieselbe Bedeutsamkeit des MHC wie bei placentalen Säuger, Vögeln und Fischen hin. Ich entwickelte zwei alternative evolutionäre Szenarien, unter denen eine geringe MHC Variabilität denkbar ist. Im Szenario des ‘evolutionären Gleichgewichts’ ist geringe MHC Variabilität die Folge eines verminderten Selektionsdruckes durch wenige Parasiten, sodass eine geringe Parasitendiversität zu erwarten ist. Alternativ könnte eine geringe MHC Variabilität aber auch Folge eines kürzlich erlittenen Verlustes an genetischer Variabilität sein, beispielsweise durch ein Flaschenhalsereignis. Unter diesem Szenario des ‘Ungleichgewichts’ wäre bei M. incanus im Falle eines potentiellen Verlustes von Resistenzallelen eine starke Parasitenbelastung zu erwarten. Die parasitologischen Ergebnisse widersprechen dem ersten und deuten eher auf das zweite Szenario. M. incanus war deutlich stärker parasitiert als G. microtarsus, wohingegen die Parasitendiversität bei beiden Arten ungefähr gleich war. Die hohe Parasitenbelastung bei M. incanus ist offenbar weniger der Auslöser als vielmehr eine Folge seiner geringen MHC Vielfalt zu sein. Üblicherweise werden sowohl die Variabilität des MHC als auch seine Verknüpfung mit Parasitenbelastung innerhalb von einzelnen Populationen untersucht, nur selten wird die Variation zwischen Populationen in Betracht gezogen. Um Erkenntnisse auf dieser Ebene zu gewinnen, habe ich den Zusammenhang zwischen genetischer Vielfalt und Parasitenbelastung nicht auf der Ebene des Individuums, sondern auf der Populationsebene anhand der europäischen Gelbhalsmaus (Apodemus flavicollis) erforscht. Dabei wurden Populationen mit unterschiedlicher genetischer Variabilität am MHC und an neutralen genetischen Markern (Mikrosatelliten) betrachtet. Ich konnte nachweisen, dass Populationen, die über ein großes Spektrum verschiedener MHC Allele verfügen, besser gegen starke Parasitenbelastung gewappnet sind als Populationen mit einer geringen Anzahl MHC Allele. In einer MHC-diversen Population ist die Gegenwart von Individuen mit Resistenzallelen deutlich wahrscheinlicher, und damit die Überlebenswahrscheinlichkeit der Population. Diese Ergebnisse erweitern und vertiefen unsere Erkenntnisse zu die komplexen evolutionären Vorgängen und Mechanismen zwischen Wirt und Parasit in ihrem fortwährenden Wettstreit.

Der Bericht beschreibt verschiedene innovative Möglichkeiten der Naturschutzförderung, die im Rahmen eines Projektes erarbeitet und erprobt wurden. Dazu gehören die Einführung einer ergebnisorientierten Honorierung von Naturschutzmaßnahmen und die naturschutzgerechte Flächennutzung nach flexiblen Terminen. Weiterhin werden Fördermöglichkeiten für elf landesweit bedeutsame Arten exemplarisch dargestellt. Die Maßnahmen wurden in Praxisbetrieben erprobt, zusätzlich erfolgte eine Akzeptanzbefragung der Landnutzer zu allen entwickelten Förderansätzen. Insbesondere die Honorierung artenreichen Grünlandes lässt eine große Akzeptanz seitens der Landnutzer erwarten und stellt einen erfolgversprechenden Weg innerhalb der zukünftigen Naturschutzförderung in Sachsen dar

Vor dem Hintergrund immer kürzer werdender Produktlebenszyklen sowie der Reduzierung der Halbwertszeit von Technologien sehen sich Unternehmen für den Erhalt ihrer Wettbewerbsfähigkeit dazu veranlasst, Produktions- und Technologieabläufe fortwährend zu überdenken. Angesichts der Geschwindigkeitdes sich vollziehenden Wandels der Arbeitswelt, speziell der Arbeitsinhalte und der dafür notwendigen Qualifikationen, stehen Unternehmen vor der Herausforderung, den technologiegetriebenen Veränderungen vor dem Hintergrund des demographischen Wandels Rechnung zu tragen. Der Beitrag stellt einen Ansatz vor, wie zukünftige Technologiewelten mit den sich im Alter verändernden Fähigkeiten des Mitarbeiters systematisch in Einklang gebracht werden können.

das Jahrbuch der Technischen Universität Chemnitz 2013/2014 / the yearbook of Technische Universität Chemnitz 2013/2014