Vores forskning omfatter vidtfavnende undersøgelser af populationens genetiske diversitet og artspræstation på tværs af landskaber og landbrugspraksis for at nå følgende mål:
.
Store fald i leddyrbestande (insekter, edderkopper osv.) er blevet rapporteret i de senere år, og det tilskrives faktorer som intensivering af landbrug og skovbrug, habitatforringelse og klimaændringer. Vi vil vurdere indvirkningen af arealanvendelsesparametre for at teste virkningerne af dyrkningspraksis, for eksempel Conservation Agriculture sammenlignet med konventionelt landbrug, og typen af omgivende landskaber på leddyrbestandens genetiske diversitet. Dette vil give hidtil usete data vedr. virkningen af arealanvendelse på artropod-diversitet og populationsgenetik, herunder økosystemtjenesteudbydere.
Vi vil vurdere de genetiske konsekvenser af leddyrsnedgang ved hjælp af flere tilgange:
I) museomik – sekventering af repræsentative museumseksemplarer i historiske tidsserier, som vil sætte os i stand til at forbinde befolkningsudsving og fald med ændringer i genetisk diversitet.
II) helgenom (gen)sekventering af nutidige prøver på tværs af landskaber og populationer, for at koble populationsgenetik til arters demografi, livshistorie, landskabssammensætning og arealanvendelse.
III) eDNA-prøvetagning udviklet til at overvåge samfund og undersøge økologiske funktionelle netværk. Dette inkluderer anvendelse af eDNA-metabarcoding til vurdering af artsdiversitet og samfundssammensætning og udvikling af overvågnings-eDNA-værktøjer til bevaring af leddyr.
Fald i populationsstørrelse forårsager risiko for indavl og tab af genetisk diversitet. Dette kan føre til nedsat organismefunktion, for eksempel øget sårbarhed over for sygdomsudbrud på grund af nedsat diversitet i immungener; eller lavere modstandsdygtighed over for stressende forhold såsom hurtige temperaturændringer. Desuden kan populationer være hæmmet af negative effekter på frugtbarhed, levedygtighed og andre vigtige livshistorietræk. I kombination kan de reducerede præstationer forårsage tab af gavnlige økosystemtjenester, der er afhængige af høj befolkningstæthed. Vi vil tage en eksperimentel tilgang til at vurdere effekten af populationens genetiske diversitet på funktionelle responser i et almindelig havemiljø for at kunne etablere en direkte sammenhæng mellem populationensgenetisk diversitet og organismens ydeevne. Dette er nøglen til at forstå økologiske konsekvenser af populationsnedgang.
Vi vil integrere data om genetisk diversitet og funktionelle reaktioner i relation til arealanvendelse og landskabsstruktur i en procesbaseret modelleringsramme for at:
I) generere testbare forudsigelser om, hvordan arealanvendelse og landbrugspraksis former populationens genetiske variation;
II) teste effektiviteten af ledelsesstrategier til opretholdelse af genetisk diversitet.
Modellen vil blive udviklet på RangeShifter-modelleringsplatformen. RangeShifter er en stokastisk, proces- og individbaseret model, der integrerer livshistorier, befolkningsdynamik og spredningsprocesser, der udspiller sig i virkelige landskaber, der tegner sig for forskellige arealanvendelser og strukturer. Derudover integrerer modellen eksplicit modellering af neutral og adaptiv genetik.
Vi vil inkludere interessenter i udviklingen af forvaltningspraksis med det mål at forbedre leddyrdiversiteten og økosystemtjenesterne. Dette vil omfatte formidling af grundlæggende viden om arters biologi, der udfører økosystemtjenester i kombination med anbefalinger om, hvordan man implementerer forvaltningspraksis for at bevare dem. Forudsigende modellering i RangeShifter vil udvikle retningslinjer for, hvordan integreret forvaltningspraksis kan forbedre leddyrs artsdiversitet og genetik. Vi vil udvikle workshops og anvende forskellige formidlingsplatforme til at engagere samfundet i denne bestræbelse.
