Zielsetzung und Hauptfragen: Die Genome und die exprimierten Gene von Organismen bilden die Grundlage für komplexe Prozesse und Interaktionen, die sich letztlich in den Eigenschaften des Ökosystems niederschlagen. Innerhalb der Arten formt die koordinierte Expression von Genen deren Merkmale, und Netzwerke von Genexpressionsmodulen formen Gemeinschaftsprozesse (z.B. Primärproduktion oder Metaboliten-Synthese). Die Evolution von Prozessen und Merkmalen hängt vom Selektionsdruck auf die damit verbundene Duplikation und Differenzierung von Genen oder die Expansion von Genfamilien innerhalb einer Art ab. Unterschiede zwischen HAB-Taxa und einheimischen Schlüsselarten und ihre Beteiligung an Gemeinschaftsprozessen können beschrieben werden, wobei der Schwerpunkt auf Schlüsselgenen liegt, die ökologische und biochemische Funktionen steuern. Dies ermöglicht die Identifizierung von Funktionen und Prozessen, die wahrscheinlich plastisch auf Umweltveränderungen reagieren.

Herangehensweise: Transkriptome von isolierten Schlüsselarten (WP2, WP3, WP5) werden auf Genfamilien und Signaturen der adaptiven Evolution untersucht, wobei der Schwerpunkt auf Genen liegt, die an wichtigen ökologischen und biochemischen Funktionen beteiligt sind. Diese Ergebnisse werden mit WP2 und WP3 abgeglichen, um die Anpassungsgeschichte mit der potenziellen Evolution zu verknüpfen und Prozesse zu identifizieren, die die Dominanz unter zukünftigen Bedingungen erleichtern. Diese Ergebnisse werden dazu dienen, Expressionsmodule in Metatranskriptomen zu definieren, die eine Einordnung lokal angepasster Gene und damit verbundener funktioneller Merkmale in einen Gemeinschaftskontext ermöglichen.

Ergebnisse und Projektleistungen: 1) Funktionelle genomische Charakterisierung von HAB-Arten und wichtigen einheimischen Arten; 2) Identifizierung von Funktionen und Prozessen, die wahrscheinlich plastisch auf Umweltveränderungen reagieren; 3) Identifizierung potenziell gefährdeter Funktionen, die von lokal angepassten Genen und Populationen abgedeckt werden, wodurch gefährdete Aspekte der derzeitigen Ökosysteme charakterisiert werden.