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Inhalt und Ziele des Forschungsprojekts
Alle Organismen müssen sich irgendwann während ihrer Existenz räumlich ausbreiten. Eine räumliche Ausbreitung tritt auf, wenn eine Population von Organismen in ein noch nicht besiedeltes Gebiet expandiert. Oftmals erfolgt die räumliche Ausbreitung als Abfolge von aufeinanderfolgenden Ausbreitungen, bei welchen eine Population zuerst expandiert und sich eine oder mehrere andere Populationen danach ausbreiten. In der Natur sind räumliche Ausbreitungen allgegenwärtig, über die evolutionären Konsequenzen aufeinanderfolgender Ausbreitung fehlt uns jedoch grundlegendes Wissen.
Das Ziel dieses Projektes ist es, zwei mögliche Konsequenzen der aufeinanderfolgenden Ausbreitung zu testen. Eine Konsequenz könnte sein, dass die aufeinanderfolgende Ausbreitung den Austausch von Genen zwischen verschiedenen Organismen fördert. Ein Beispiel dafür ist der Austausch von
Antibiotikaresistenzgenen zwischen mikrobiellen Populationen im menschlichen Verdauungstrakt. Eine andere Konsequenz könnte sein, dass vorübergehende Schwankungen von Zusammenarbeit und Konflikt zwischen verschiedenen Populationen zu einem Kollaps des Ökosystems führen. Um die Relevanz dieser beiden Konsequenzen testen zu können, wird dieses Projekt ein Modell eines mikrobiellen Ökosystems in Experimenten und mathematischem Modellieren verwenden.
Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts
Die Ergebnisse dieses Projektes werden unser grundlegendes Verständnis der Konsequenzen der räumlichen Ausbreitung bezüglich ökologischen und evolutionären Prozessen in Populationen verbessern. Insbesondere sollten sie helfen, die Auswirkungen von aufeinanderfolgenden Ausbreitung auf die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen vorherzusagen, was wichtige Auswirkungen darauf haben könnte, wie Antibiotika im klinischen Umfeld angewendet werden.