De rol van het microbioom bij eco-evo feedbacks in natuurlijke omgevingen

Stijgende watertemperaturen en toenemende eutrofiëring verstoren de werking van onze watersystemen en stimuleren onder andere de groei van giftige cyanobacteriële bloeien. Deze bloeien vormen een belangrijke bedreiging voor de menselijke gezondheid, drinkwatervoorziening, veehouderij, recreatieve activiteiten, ecosysteemfunctionering en de structuur van het voedselweb. Daphnia spp. zijn cruciale interactoren in vijver- en meerecosystemen, en hun sterke graascapaciteiten zijn belangrijk bij het voorkomen en potentieel beheersen van cyanobacteriënbloeien. Genotype x genotype-interacties bepalen de uitkomst van interacties tussen Daphnia en cyanobacteriestammen, en kunnen uiteindelijk de ‘top-down’ controle van toxische bloeien beïnvloeden. De studie van Daphnia/cyanobacteria-interacties biedt dus een interessant perspectief van eco-evolutionaire dynamieken, vooral omdat is aangetoond dat adaptatie van het microbioom ook deze interacties kan beïnvloeden. Het systeem biedt dus een zeer interessante opportuniteit om genotype x microbioom x omgeving interacties te testen. Eerder onderzoek naar eco-evolutionaire dynamieken was grotendeels gericht op het leveren van ‘proof-of-principle’ met relatief eenvoudige experimenten in laboratoriumomgevingen. Er is nood aan een kwantificatie van eco-evolutionaire dynamieken in meer realistische, natuurlijke omgevingen. Seizoensgebonden en jaarlijkse veranderingen, evenals de overweging van meerdere soorten zijn voorbeelden van extra niveaus van complexiteit die moeten worden meegenomen. Bovendien lijkt het erop dat het microbioom een grote invloed heeft op verschillende processen binnen natuurlijke systemen, ook op het niveau van het individu, de populatie en de (meta) gemeenschap. Het microbioom bleek belangrijk te zijn bij het bepalen van Daphnia-tolerantie voor toxische cyanobacteriën en zou als zodanig de uitkomst van eco-evolutionaire dynamieken kunnen beïnvloeden. Dit proefschrift heeft tot doel om de invloed van evolutie en het Daphnia microbioom na te gaan bij het bepalen van Daphnia/cyanobacteriën-interacties, ‘top-down’ controle, prioriteitseffecten en eco-evolutionaire dynamieken in natuurlijke omgevingen. We zullen Daphnia en algengemeenschappen gebruiken uit natuurlijke systemen zoals Langerodevijver (Heverlee) en de Bellefroid-meren (Wilsele). Deze laatste systemen bieden ook een waardevolle opportuniteit om deze processen onder invloed van restoratiebeheer te bestuderen. Naast seizoens- en jaarvariatie zullen we ook een ‘resurrectie ecologie’ - benadering gebruiken om de temporele adaptatie van de belangrijkste spelers in de afgelopen decennia te bestuderen.