Professor/in, Bezeichnung
der Arbeitsgruppe (kurzer Werdegang)
Prof.Dr.Irene Zerbst - Boroffka
| 1958-1965 | Studium (FU Berlin, Maximilian Universität München) |
| 1965 | Promotion in München (Prof.Dr.Autrum) |
| 1966-1967 | wiss. Ass. in München |
| 1967-1970 | Forschungsstipendium der DFG (München und Berlin) |
| 1970-1974 | wiss. Ass. und Ass.prof. (FU Berlin) |
| 1974 | Habilitation |
| 1975 | Berufung auf eine Professur (AH 4) FU Berlin |
Wissenschaftliche Arbeiten auf den
Gebieten Exkretionsphysiologie,Transepitheltransport, Kreislauf- und Systemphysiologie,
Ökophysiologie
Auszeichnungen, Ehrenämter, Gastprofessuren, Sonderfunktionen
Mitglied der Jury zur Vergabe des
Wissenschaftspreises der Deutschen Zoologischen Gesellschaft
Mitherausgeberin der wissenschaftlichen
Zeitschrift "Zoologische Beiträge" (Verlag Duncker & Humblot)
Mitarbeiter/innen und Gäste
Wissenschaftliche Kooperationen
Drittmittelprojekte
Thema: "Physiologische Evolution von Anneliden"
Thema: "Osmotische und ionale
Anpassung von Baikalgammariden"
Abgeschlossene Examina
Diplom :
Staatsexamen:
Aktuelles Forschungsprofil
Die Arbeitsgruppe arbeitet schwerpunktmäßig auf dem Gebiet der Ökophysiologie und untersucht biochemische Anpassungen von Tieren als Grundlage der Besiedlung neuer Lebensräume und der Artbildung. Z.Zt.konzentriert sich die Forschung auf zwei Fragestellungen:
a. Anpassung des Energie-und
Elektrolytstoffwechsels von Anneliden bei der Besiedlung hypoxischer Süßwassersedimente
Polychaeten leben überwiegend
in marinen Biotopen aber auch im Brackwasser bis in sehr geringe Salinitäten
hinein, nicht jedoch (mit sehr seltenen Ausnahmen) im Süßwasser;
Clitellata (Oligochaeten undHirudineen) dagegen sind vorwiegend im limnischen
und semiterrestrischen Bereich zu finden. Beide Gruppen besiedelnSedimente,
die häufig stark hypoxisch sind. Einige Polychaetenarten (z.B. Marenzelleria
viridis) können zwar normoxisch im Labor viele Wochen in Süßwasser
gehalten werden, tolerieren in diesem Medium aber -im Gegensatz zu den
Clitellaten- Sauerstoffmangel nur sehr schlecht. Offensichtlich besitzen
Clitellaten biochemische Anpassungen an dieBelastung durch die Kombination
beider ökologischer Faktoren, die Polychaeten nicht entwickelt haben.
Unsere Untersuchungen zum Energie- und Elektrolytstoffwechsel sollen diese
Anpassungen klären. Alle Anneliden nutzen zur anaeroben Energiegewinnung
(wenn auch mit unterschiedlicher Intensität) Stoffwechselwege, bei
denen vorwiegend Propionat aber auch Acetat als Endprodukte auftreten.
Diese werden teilweise exkretiert, teilweise im Körper zu hohen Konzentrationenangereichert.
Die Akkumulation dieser organischen Säuren während Hypoxie im
Tier bedeutet eine Belastung des Säure-Basen-Haushalts, der Anionenregulation
und -besonders im Süßwasser- der Osmoregulation. In vergleichenden
Studien zur Hämolymphzusammensetzung von Polychaeten und Clitellaten
in Normoxie fanden wir bei Polychaeten auch in niedriger Mediumsalinität
Natrium und Chlorid als dominierene Ionen. Dagegenstellen bei Hirudineen
und den bisher untersuchten Oligochaeten organische Säuren -insbesondere
Malat- einen wesentlichen Prozentsatz der Anionen. In Hypoxie konnte zunächst
am Beispiel von Hirudo medicinalis gezeigt werden, daß ionenregulatorische
-speziell chloridregulatorische- Mechanismen die beträchtliche Akkumulation
von Propionat kompensieren. An niedrige Salinitäten akklimatisierte
Polychaeten mit ihren hohen Chloridkonzentrationen scheinen einensolchen
Anpassungsmechanismus nicht zu besitzen. Der Nachweis entsprechender Mechanismen
bei Oligochaeten sowie weiterererbiochemisch-physiologischer Prozesse,
die für die Toleranzgrenze der Mediumsalinität bei Polychaeten
verantwortlich zeichnen, sind Gegenstand laufender Untersuchungen.
b. Anpassung des Osmo- und Mineralhaushaltes
von Invertebraten bei der Besiedlung des Baikal-Sees
Der sibirische Baikal-See wird
fast ausschließlich von endemischer Fauna besiedelt, die sich deutlich
von der umgebenden paläarktischen Süßwasserfauna unterscheidet.
Fragen nach Ursachen und Wegen der Speziation (Artbildung) schließen
auch biochemische und physiologische Anpassungen an spezielle ökologische
Faktoren des Baikals ein. In enger Kooperation mit dem Limnologischen Institut
Irkutsk und der Universität Irkutsk wurden und werden folgende Projekte
bearbeitet :- Osmotische Anpassung von clitellaten Anneliden an die Elektrolytarmut
des Baikals, der als Süßwassersee kontinuierlich seit dem Tertiär
besteht. Die bisherigen Ergebnisse zeigen für baikalische Annelidensignifikant
niedrigere Osmolalitäten als für verwandte Arten aus einem ebenfalls
elektrolytarmen norwegischen See. Der Tubificide Baicalodrilus discolor
hat die niedrigste Osmolalität, die je bei einemSüßwasseranneliden
bestimmt wurde.- Osmotische und ionale Anpassungen von amphipoden Krebsen
an die große Wassertiefe des Baikals, der von abyssalen Arten bis
zur größten Tiefe von ca. 1600 m hin besiedelt ist. Die laufenden
Studien umfassen sowohl Analysen von Frischfängen verschiedener Arten
aus jeweils verschiedener Wassertiefe wie auch Experimente mit Tieren einer
Art, die in Käfigen anverschiedene Wassertiefen akklimatisiert wurden.
Die bisherigen Ergebnisse weisen darauf hin, daß abyssale Amphipoden
in geringer Wassertiefe NaCl verlieren und damit ihre osmotische Konzentration
senken.- Untersuchungen zum Calciumstoffwechsel von Schnecken wurden gerade
begonnen und sollen u.a. die Frage beantworten, welche ökologischen
Faktoren dafür verantwortlich sind, daß die endemischen Schnecken
des Baikals dünnere, d.h. calciumärmere Schalen besitzen als
ihre nichtbaikalischen Verwandten. Darüberhinaus werden weitere Studien
zum Salz-Wasser-Haushalt wirbelloser Tiere durchgeführt, vorwiegend
in Kooperation mit Zoologen, die an der Anwendung von Mikroanalysemethoden
interessiert sind, auf die unsere Arbeitsgruppe spezialisiert ist.
Publikationen
1. Originalarbeiten
SCHMIDT,H. & KAMP,G. (1996)
The pasteur effect in facultative
anaerobic metazoa.
Experientia 52, 440 - 448
SCHMIDT,H., WICHMANN,A., LAMPRECHT,I.,
ZERBST-BOROFFKA,I. (1996)
Anaerobic metabolism in the leech
(Hirudo medicinalis L.): direct and indirect calorimetry during
severe hypoxia.
J.Comp. Physiol. 166 B, 205 - 214
GRUBE,S., RUDOLPH,D., ZERBST-BOROFFKA,I.
(1997)
Morphology, fine structure and
functional aspects of the labial gland reservoirs in the subterranean termite
Reticulitermes santonensis
Int.J.Ins.Morph.Embr. 26, 49 -
53
ZERBST-BOROFFKA,I., BAZIN,B., WENNING,A.
(1997)
Chloride secretion drives urine
formation in leech nephridia
J.Exp.Biol. 200, 2217 - 2227
ZIEGLER,A. & SCHOLZ,F. (1997)
The ionic hemolymph composition
of the terrestrial isopod Porcellio scaber Latr. during molt.
J.Comp.Physiol. 167 B, 536 - 542
2. Kurzpublikationen und Abstracts
WOHLFAHRT,I. & ZERBST-BOROFFKA,I.
(1996)
Propionatexkretion und -aufnahme
beim Blutegel Hirudo medicinalis L. unter Hypoxie.
Verhandl. DZG 89, 199
ZIEGLER,A., SCHOLZ,F. (1997)
Analyse der ionalen Zusammensetzung
der Hämolymphe von Porcellio scaber Latr. (Isopoda) während
der Häutung.
Verhandl. DZG 90, 160
ZERBST-BOROFFKA,I., GROSPIETSCH,T.,
BAZIN,B. (1997)
Osmotische und ionale Reaktionen
von Limnodrilus udekiamus (Oligochaeta, Tubificidae) während
Hypoxie und Recovery.
Verhandl. DZG 90, 159
PRITSCHOW,B., ZERBST-BOROFFKA,I.
(1997)
Osmolalität und Cl-Konzentration
in der Hämolymphe von Viviparus viviparus L. während Hypoxie.
Verhandl. DZG 90, 138
| Last update: 16.12.1999,Erstellung der Webseiten: T. Grospietsch |