Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie

Die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie erforschen die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten der Evolution. Sie wollen verstehen, wie sich neue Eigenschaften durchsetzen können und wie Arten entstehen. Ein wichtiges Forschungsthema am Institut ist beispielsweise die Analyse von Genen, die Mäusen ermöglichen, sich an ihre Umwelt anzupassen. Außerdem wird untersucht, wie die Evolution Sexualität hervorbringen konnte und welcher evolutionäre Vorteil dadurch entsteht. Die Forscher kombinieren dafür Beobachtungen in der Natur mit Experimenten im Labor und im Freiland. Mithilfe von Erbgutanalysen erstellen sie zudem Stammbäume für verwandte Arten. Darüber hinaus helfen ihnen Computermodelle, theoretische Konzepte der Evolution zu erstellen und zu testen.

Kontakt

August-Thienemann-Str. 2
24306 Plön
Telefon: +49 4522 763-0
Fax: +49 4522 763-310

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS for Evolutionary Biology

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

Miriam Liedvogel und ihr Team wollen herausfinden, was das Zugverhalten von Vögeln steuert

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Konkurrenz zwischen verschiedenen evolutionären Entwicklungsstadien mehrzelliger Lebenszyklen kann zur Selektion neuerLebenszyklen führen

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Mutationen in jungen Genen haben tendenziell größere Auswirkungen

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Neues Modell zeigt mögliche politische Strategie auf

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Forschende sind der Theorie hinter der Evolution des Alterns auf der Spur
 

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Diesen Herbst brechen auf der Nordhalbkugel wieder Millionen Vögel in ihre Winterquartiere auf. Einigen davon wird Miriam Liedvogel besonders fest die Daumen drücken, dass sie im nächsten Frühjahr heil zurückkehren. Die Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön hat ihnen nämlich ein wenig Gepäck mitgegeben: sogenannte Geolokatoren. Die winzigen Sensoren sollen ihr verraten, wo die Vögel den Winter über waren.

Wer betrügt, fliegt raus. Im Fall der Bakterien von Paul Rainey ist das Schummeln dagegen sogar erwünscht. In seinem Labor am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön untersucht der Forscher, wie aus Einzelzellen ein vielzelliger Organismus wird. Seine Erkenntnis: Zu viel Zusammenhalt kann für die Gemeinschaft auch kontraproduktiv sein.

Alles hat seinen Preis – erst recht natürlich die Gesundheit. Am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön erforscht Tobias Lenz mit seinem Team, was die evolutionären Kosten für eine perfekte Immunität wären und warum wir nicht gegen alle Krankheitserreger immun sind.

Rund 40 Prozent aller Arten auf der Erde leben parasitisch – eine überaus erfolgreiche Lebensweise also. Allein ein Fisch wie der Dreistachlige Stichling wird von bis zu 25 verschiedenen Parasiten geplagt. Einer davon hat es Martin Kalbe, Tina Henrich und Nina Hafer vom Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön besonders angetan: der Bandwurm Schistocephalus solidus. Sie erforschen die vielfältigen Tricks, mit denen Wirt und Parasit versuchen, sich gegenseitig auszuspielen.

Wo es Menschen gibt, leben auch Mäuse. Kaum ein Tier hat sich so gut an die von uns geschaffenen Lebensräume angepasst wie die Hausmaus. Für Diethard Tautz vom Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön lag es also nahe, die kleinen Nager als Modellsystem für die Arbeitsweise der Evolution zu erforschen.

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Eingebettet in das Bakteriengenom befinden sich uralte Replikatoren

2021 Bertels, Frederic; Rainey, Paul

Evolutionsbiologie Genetik

Selbstreplizierende Gene sind in Genomen nicht ungewöhnlich. Das menschliche Genom besteht zu mehr als 50% aus diesen Genen. Während es sich beim Menschen jedoch um molekulare Parasiten handelt, haben wir in Bakterien selbstreplizierende Gensequenzen identifiziert, die eine Symbiose mit dem Wirtsbakterium bilden, also einen Nutzen bringen. Faszinierend ist nicht nur, dass eine Generation in diesen Populationen mehrere 1000 Jahre dauert, sondern, dass wir Konflikte zwischen der Bakterium- und Sequenzpopulation beobachten, die Konflikten zwischen einem Organismus und einzelnen Zellen ähneln.

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Populationsgenetische Modelle für die Evolution von Antibiotikaresistenz

2020 Uecker, Hildegard; Santer, Mario

Evolutionsbiologie Genetik

Wie werden Bakterien resistent gegen Antibiotika? Eine wichtige Rolle spielt oft Extra-DNA, sogenannte Plasmide, die Bakterien zusätzlich zum Chromosom tragen. Auch Plasmide werden an die Tochterzellen vererbt, allerdings nicht akkurat, sondern mit einiger Zufälligkeit. Stochastische Modelle können den Vererbungsprozess über viele Generationen hinweg elegant beschreiben und damit zu einem klaren Bild der Dynamik von Plasmid-kodierten Genen, etwa Resistenzgenen, beitragen. Dies ist die Basis, um die Evolution von Bakterien beeinflussen und die Entstehung von Resistenzen verhindern zu können.

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Mathematische Modelle für Lebenszyklen einfacher Organismen

2019 Traulsen, Arne; Pichugin, Yuriy

Evolutionsbiologie

Schon bei einfachen Lebewesen kann man eine faszinierende Vielfalt von zellulären Gemeinschaften finden, von kettenbildenden Bakterien bis zur Bildung und koordinierten Auflösung von großen Kolonien. Woher kommt diese Vielfalt? Und gibt es fundamentale Regeln für diese Vielfalt? Allgemeine Aussagen dazu kann man mit mathematischen Modellen machen: Auch ohne detailliertes Wissen über die Biologie von Lebewesen kann man so die theoretisch möglichen Lebenszyklen verstehen und die Bedingungen für die Entstehung von einfachen Lebenszyklen identifizieren.

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Das Ausloten der Grenzen evolutionärer Vorhersagen

2018 Rainey, Paul B.

Evolutionsbiologie Genetik

Experimente im Labor und mit Wildpopulationen zeigen, dass Evolution wiederholbar und vorhersagbar ist und demnach Regeln folgen könnte. Die Arbeit mit experimentellen Bakterienpopulationen lässt vermuten, dass dabei entscheidend ist, wie der Genotyp eines Organismus‘ in einen Phänotyp umgesetzt wird. Dank mathematischer Modelle und experimenteller Evolution können Prognosen über Mutationen bis hin zu neuen adaptiven Phänotypen gemacht werden. Dabei interessiert uns, wie Mutationsraten, die sich je nach Position unterscheiden, und unterschiedliche Umwelten auf diese Prognosen auswirken.

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Evolution von Genen aus Zufallssequenzen

2017 Tautz, Diethard

Evolutionsbiologie Genetik

Wie entstehen in der Evolution neue Gene? Lange nahm man an, dass dies nur durch Duplikation und Rekombination existierender Gene möglich ist. Ein Evolutionsexperiment zeigt nun, dass ein großer Teil zufällig zusammengesetzter Proteine das Wachstum von Zellen positiv oder negativ beeinflussen kann. Mit diesem Ergebnis lässt sich erklären, wie Gene auch aus nicht-kodierender DNA im Genom entstehen können. Gleichzeitig eröffnet sich damit eine praktisch unerschöpfliche Quelle für neue bioaktive Moleküle für pharmakologische und biotechnologische Anwendungen.

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