Mein Forschungsschwerpunkt sind Makroökologie, Biogeographie, Phylogenie und Systematik artenreicher Faltergemeinschaften. Ein methodischer Forschungsschwerpunkt ist der Lichtfang mit UV Lampen.
Am Phyletischen Museum Jena kümmere ich mich um die entomologische Sammlung und arbeite an Ausstellungen mit. Seit einigen Jahren arbeite ich ehrenamtlich im Mangement invasiver Pflanzen der Region.
Im Mittelpunkt meines wissenschaftlichen Interesses stehen die Modell-Faltergruppen Bären (Arctiinae) und Spanner (Geometridae), mit einem Fokus auf Mittel- und Südamerika – die artenreichste Region der Erde. Feldstudien haben wir bisher in Ecuador, Peru und Costa Rica durchgeführt (siehe Veröffentlichungen). Das gesammelte Material wird sorgfältig präpariert und steht dauerhaft im Museum für weitere Untersuchungen zur Verfügung - beispielsweise zu Auswirkungen der globalen Erhitzung. Im Folgenden werden die wichtigsten aktuellen Projekte kurz vorgestellt.
Das DFG Projekt Diversität und Schlüsseleigenschaften von Nachtfaltern entlang eines vollständigen Höhengradienten in den Peruanischen Anden hat im Herbst 2022 begonnen. Wir stellen zur Zeit eine/n DoktorandIn mit Erfahrung in den Bereichen Entomologie, Feldarbeit und Statistik ein. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit MarcellPeters, Ingolf Steffan-Dewenter (beide Würzburg) und Alexander Keller (München) durchgeführt. Felipe Yon, Juan Grados und Gerardo Lamas sind unsere Partner in Peru. Hier der Link zur ANDIV website.
Wir wollen zum Verständnis der großräumigen Treiber der holometabolen Insekten und ihrer Mikrobiome beitragen. Schmetterlinge (Lepidoptera) gehören zu den “großen Vier” Gruppen der holometabolen Insekten, und sie spielen eine Schlüsselrolle als Bestäuber, Pflanzenfresser und Beute – aber die Faktoren, die ihre Diversitätbestimmen, sind in den Tropen kaum untersucht. Höhengradienten eröffnen die Möglichkeit “natürlicher Experimente” für Diversitätsstudien, und sie sindweitaus weniger von großräumigen biogeografischen Mustern beeinflusst als latitudinale Gradienten. Die artenreichen Gruppen Geometridae (Spanner) und Arctiinae (Bärenspinner) wurden als Modellgruppen ausgesucht, da sie phylogenetisch nicht nah verwandt sind und sich in vielen Eigenschaften unterscheiden, u.a. in Körpergröße und Färbung.
Zum ersten Mal werden in der Studie Nachtfalter quantitativ mit Hilfe von Lichtfang entlang eines nahezu kompletten Höhengradienten in den tropischen Anden erfasst. Dabei soll eine Arbeitssammlung mit ca. 30.000 Tieren und eine DNA-Barcode-Bibliothek mit ca. 3500 Arten aufgebaut werden, die der Forschung langfristig zur Verfügung steht. Wir verwenden UV-Fotografie und automatisierte Segmentierungs-Algorithmen in der Bildanalyse und zur Bestimmung morphometrischer Eigenschaften aller Arten. Die Daten erlauben uns die Diversitätsmuster zu analysieren und Veränderungen funktioneller Eigenschaften (Traits) der Falter entlang des Höhengradienten zu untersuchen. Projektmitarbeiterin Yenny Correa wird Anfang 2025 mit der Einreichung von Manuskripten beginnen.
Das DFG project Plant-pollinator interactions: Diurnal and nocturnal pollinators in der DFG Forschergruppe Reassembly ist Anfang 2022 gestartet. Das Projekt wird von Sara Leonhard (München), Alexander Keller (München) und mir geleitet. Doktorand ist Ugo Diniz. Meine Arbeitsgruppe hat seit November 2021 eine Feldstudie durchgeführt, in der die Nachtfalterfauna zwischen Kronenraum und Unterwuchs in Primär- und Sekundärwald verglichen wird. Wir untersuchen traits der Falter, darunter auch Flügel- und Rüssellänge der Falter - und wir testen die Methoden, d.h. mini switch LepiLED Lampen in Kombination mit Chloroform-Fallen und extra großem Regenschutz. Dennis Böttger und Noriko Shimomura waren dafür bereits in Ecuador. Ugo Diniz ist Doktorand im Projekt und intensiv mit der Feld- und Auswertungsarbeit beschäftigt. Die ersten Manuskripte werden Anfang 2025 eingereicht; die Vorbereitungen für eine zweite Phase laufen.
Seit November2023 leite ich mit Paul Bodesheim (FSU Jena) das BMBF-Projekt LEPMON. In der Saison 2024 wurden neue Kamera-Lichtfallen (KLF) in Jena aufgestellt, die die ersten Daten des Projektes liefern werden. Dennis Böttger wurde für das Projekt eingestellt. Phase 2 mit einer Laufzeit von drei Jahren ist am 1.12.2024 gestartet, das BMBF fördert diese Phase mit insgesamt 1,8 Millionen Euro. Kooperations-Partner sind Peter Grobe (Bonn), Julie Koch-Sheard (Marburg) und Roel van Klink (iDiv, Leipzig). Das Projekt hat inzwischen eine eigene LEMON homepage.
Ziel von LEPMON ist es, ein leistungsfähiges und stabiles System zu entwickeln, dass ein bundesweites Monitoring von nachtaktiven Insekten begonnen werden kann. Das System umfasst dabei die Hardware mit eigens entwickelten Kamera-Lichtfallen (KLF), das passende skalierbare Daten-Management und Implementierung von Künstlicher Intelligenz (KI), um massenhafte Artenbestimmungen von Nachtfaltern und anderen Insekten zu ermöglichen. Wir testen die Möglichkeiten des Systems beispielhaft mit der Analyse von Urbanisierungsgradienten in acht Städten in Zusammenarbeit mit Praxispartnern und durch ein Pilotprojekt für Citizen Science. Wir binden es in existierende Monitoring-Programme ein und ermitteln die technischen Möglichkeiten an extremen Standorten.
Vivian Holzhauer hat 2023/2024 eine Masterarbeit geschrieben, in der verglichen wird, welche Fauna mit einer Kamerafalle erfasst wird im Vergleich zu klassischen Fangmethoden. Die Arbeit soll Anfang 2025 als Manuskript eingereicht werden.
Im Jahr 2021 haben wir eine Studie durchgeführt, die die Falterfauna des Kronenraums und den Unterwuchses im Jenaer Forst vergleicht. Außerdem umfasst die Studie einen methodischen Vergleich verschiedener Fallen-Designs. Die methodische Arbeit mit Rachit Singh als Erstautor wurde 2022 im Journal of Applied Entomology veröffentlicht.
Die Studien bauen auf einem umfangreichen Experiment mit 6000 Faltern auf, das 2018/2019 durchgeführt wurde. Hier wurde gezeigt, dass UV Strahlung und blaues Licht besonders attraktiv für Falter sind (Paper 2021 bei Insect Conservation and Diversity). Straßenbeleuchtung u.a. sollte daher einen möglichst geringen Anteil an kurzwelliger Strahlung haben - orangefarbenes Licht wäre für Insekten am besten.
Wir testen zur Zeit in Ecuador, Peru und Deutschland Farb-Trichterfallen mit verschiedenen Farben und Farbkombinationen. Die Masterarbeit von Janeth Renteria hat dabei einen Fokus auf Wildbienen. Als Hauptfarben testen wir Blau, Gelb, Violett und Weiß. Die Untersuchung wird in der Nähe von Jena über einen Zeitraum von sechs Monaten durchgeführt. Dabei soll untersucht werden, welche Taxa mit welchen Farben am besten angelockt werden können und wie stark saisonale Schwankungen sind. Die Masterarbeit von Janeth Renteria hat sich beschäftigt mit der optimalen Farbkombination zum Fang von Wildbienen und anderen Insekten beschäftigt.
Eois ist eine außerordentlich artenreiche Gattung der Spanner (Geometridae). Bisher sind rund 210 Arten beschrieben, doch gibt es tatsächlich mehr als 1000 Arten – die weitaus meisten müssen also noch wissenschaftlich beschrieben werden. Es handelt sich um ein langfristiges taxonomisches Projekt. Ähnliche Projekte wurden für die Gattungen Callipia und Hagnagora abgeschlossen und veröffentlicht. Aus Arbeiten in Costa Rica, Ecuador und Peru stehen einige tausend Tiere zur Erforschung in der Sammlung zur Verfügung. Die Masterarbeit von Constantin Stefan beschäftigt sich in seiner Masterarbeit mit der Taxonomie einer Gruppe von Eois.
2019 wurde von Leidys Murillo-Ramos et al. eine umfassende Studie mit mehr etwa 2000 Spannerarten veröffentlicht. Geometriden sind damit neben den Tagfaltern die am besten stammesgeschichtlich untersuchte Faltergruppe. Weitere Studien hatten einen Schwerpunkt in der Neuen Welt und bei der Unterfamilie Sterrhinae. In Kooperation mit u.a. Pasi Sihvonen (Helsinki) und Niklas Wahlberg (Lund) wird das Projekt vertieft: Wir wollen die Stammesgeschichte mit Vertretern aller weltweit bekannten Gattungen untersuchen. Ein neues Paper mit der neuen Unterfamilie Epidesmiinae wurde 2021 veröffentlicht. Eine weitere Arbeit über Desmobathrinae und Oenochrominae wurde Ende 2024 eingereicht.
Publikationen bei Google Scholar
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