Forschung im Referat Zoologie
Die Fülle der wissenschaftlichen Herausforderungen und Aufgaben mit zwei festangestellten Wissenschaftlern zu bearbeiten, macht es unumgänglich Drittmittel für die Forschung einzuwerben, mit denen weitere qualifizierte wissenschaftliche und technische Mitarbeiter eingestellt werden können. Die Abteilung Biowissenschaften ist damit seit vielen Jahren sehr erfolgreich und kann auf diese Weise zusätzlich zu den Festangestellten ständig zwei bis drei weitere Wissenschaftler in der Zoologie beschäftigen.
Research in zoology
The research conducted at the museum mainly deals with biodiversity, i.e. taxonomy, faunistics, biogeography and natural history, based on field sampling and/or collections. The focus of most studies is on identifying species and describing and analyzing animal assemblages or communities (biocenoses).
One research focus of the zoological section (Invertebrata) is based in two geographical areas: the home region of the museum, i.e. southern Germany, and South America, mainly Brazil. A main task of the museum – contributing to the knowledge of the regional fauna and preserving vouchers and data in collections and databases has been pursued over the years primarily via ecological studies of the soil fauna (project-based and third-party funded).
Work in South America has a long tradition at SMNK. The former head of the zoological department (now section) Prof. Ludwig Beck sampled, observed and described Neotropical soil mites and other arachnids as early as the 1960s, doing pioneer work on tropical soil biology and ecology.
He brought ecological questions and methodology into the (state) museum and initiated long-term studies on soil and litter communities in temperate forests, funded by third-party investors (federal authorities).
For several years (1991-1996) museum-based research in the tropics was funded by the German Science Foundation DFG as part of the program “Mechanisms maintaining tropical diversity”. H. Höfer studied the spider assemblages in central Amazonian forests (Reserva Ducke). Together with Brazilian colleagues he sampled and identified thousands of specimens of the Amazonian spider fauna which was nearly unknown at the time. This material is now deposited at INPA (Manaus), IBSP (São Paulo) and SMNK (Karlsruhe). Many species from these collections have been described in the meantime.
Both in Germany and in Brazil, the experience and knowledge gained from the basic research on the occurrence and taxonomy of species, natural history and diversity served as a basis for applied questions. The museums's work group on tropical ecology has participated in large Brazilian-German research programs like SHIFT (Studies on Human Impact on Forests and Floodplains in the Tropics, 1996-2003) and “Science and Technology for the Mata Atlântica (2002-2009), working on soil zoology, i.e. the function and importance of soil fauna in tropical primary and secondary forests and agroforestry plantations.
The competence centre InBioVeritas was founded by Brazilian and German partner organizations in 2007. It was inspired by the very positive collaborative experience during the SOLOBIOMA project and the wish to enable continuous (project independent) work for the conservation of the biodiversity of the Atlantic Forests in Brazilhttp://www.inbioveritas.net/en.
A large project contributing to the knowledge of soil arthropods in the alpine environment was completed on Einödsberg-Alpe from 2003 to 2008.
In the past several years, the digitalization and administration of the collection data have become an important and time-consuming task, but most collections are now in relational databases and consequently made available through web portals. These days, the main interest is to make biodiversity data accessible and analyzable through information systems, building virtual reserch environments. Several current projects deal with this issue.
Arten(vielfalt) der Spinnentiere in den Tropen
Bereits seit 1960 wurden von Prof. Ludwig Beck, dem ehemaligen Abteilungsleiter der Zoologie Pionierarbeiten zur Bodenfauna (Hornmilben, Spinnentiere) in Amazonien durchgeführt.
Von 1987 bis 1999 hat Dr. Hubert Höfer über die Ökologie von Spinnentieren in verschiedenen Waldformationen im brasilianischen Amazonasgebiet gearbeitet. Zusammen mit brasilianischen Kollegen hat er über 30 Spinnenarten neu beschrieben und Hunderte neue Arten gesammelt.
Von 2005 bis 2009 wurde die Diversität der Spinnen in Küstenwäldern im Süden Brasiliens im Rahmen des SOLOBIOMA – Projekts in zwei Doktorarbeiten untersucht.
Artenvielfalt der einheimischen Tiere
Viele Mitarbeiter haben im Laufe der Jahre die einheimische Fauna mit Schwerpunkt in Baden-Württemberg erfasst, meist im Rahmen der von Prof. Beck geleiteten bodenzoologischen und ökologischen Projekte. Daraus resultieren umfangreiche Kenntnisse, Datenbestände und Sammlungen zu Springschwänzen (Collembola), Fadenwürmern (Nematoda), Regenwürmern (Lumbricidae), v.a. aber Hornmilben (Oribatida) und Spinnen (Araneae).
Die Spinnen Süddeutschlands werden seit vielen Jahren von Dr. Höfer mit Unterstützung von wissenschaftlichen Volontären gesammelt, zuletzt auf einer Alpe im Allgäu, im Nordschwarzwald, in den einzigartigen Sandgebieten der Oberrheinebene und am Alten Flugplatz mitten in Karlsruhe. In enger Kooperation mit Arbeitsgruppen an den Naturkundemuseen in Stuttgart, Bonn, Görlitz und München werden Daten zu einheimischen Tiere in öffentlich verfügbaren Datenbanken erfasst und neue Methoden der Identifikation, z.B. anhand des genetischen Fingerabdrucks (Barcoding) entwickelt.
Diversität und Funktion von Bodentieren
Bodentiere wie Regenwürmer, Springschwänze und Hornmilben haben eine Schlüsselrolle beim Abbau abgestorbener pflanzlicher und tierischer Biomasse, dem Streuabbau. Durch ihre Aktivität werden die Bodenfruchtbarkeit und die Nährstoffkreisläufe erhalten, von denen letztlich auch der Mensch abhängt. Sie erbringen also eine wichtige Ökosystem-Dienstleistung.
Die Vielfalt, Siedlungsdichte, Aktivität und Funktion der Bodenfauna wird seit vielen Jahren sowohl in einheimischen als auch in tropischen Wäldern und Agrarsystemen untersucht.
In vielen Untersuchungen (z.B. UBA-Projekt) geht es auch um den Aspekt der Indikation bestimmter Zustände eines Ökosystems und der Standortbedingungen durch bestimmte Arten oder Artengruppen, eine Fragestellung von zunehmend weltweiter Beachtung.
