Menzel, Florian Dr.

Curriculum Vitae

seit2011	Arbeitsgruppenleiter am Institut für Zoologie, Universität Mainz
2009-2011	Arbeitsgruppenleiter am Institut für Ökologie und Evolution, Abteilung Gemeinschaftsökologie, Universität Bern (Schweiz)
2006-2009	Dissertation: “Mechanismen und adaptiver Wert interspezifischer Assoziationen zwischen tropischen Ameisenarten”; mit Freilandarbeit in Sabah und Sarawak (malaysisches Borneo)
2005	Diplomarbeit: "Crematogaster-Camponotus-Assoziationen in einem tropischen Regenwald: Mechanismen und Spezifität interspezifischer Erkennung”; mit Freilandarbeit in Sabah (malaysisches Borneo)
2000-2005	Studium der Biologie an der Universität Würzburg, einschließlich zweier Studiensemester an der Duke University (Durham, NC, USA) und eines Forschungssemesters an der Griffith University (Brisbane, Australien)

 

Forschungsinteressen

Meine Forschung beschäftigt sich mit interspezifischen Interaktionen bei Ameisen. Bestimmte Ameisenarten kommen sehr oft zusammen vor. Ein Beispiel stellt die Assoziation zwischen den Arten Crematogaster scutellaris und Camponotus lateralis im Mittelmeerraum dar. Die beiden Arten nisten oft nahe beieinander und benutzen auch gemeinsame Fouragierpfade. Im Gegensatz dazu gibt es andere Arten, die zwar auch im selben Lebensraum vorkommen, jedoch nie im gleichen Territorium. Noch engere Assoziationen existieren in den Tropen Südamerikas und Südostasiens. Hier kommen Arten vor, die sich sogar ein gemeinsames Nest teilen – die sogenannten Parabiosen. Parabiosen gibt es nur bei sehr wenigen Artkombinationen weltweit, sie treten aber gehäuft in bestimmten Gattungen (z.B. Crematogaster und Camponotus) auf. Damit stellt sich die Frage: Was macht parabiotische Arten so besonders, dass gerade sie oft zusammenleben, während andere Arten nie gemeinsam vorkommen?

Diese Fragestellung kann erweitert werden zu den allgemeineren Mechanismen, die die Zusammensetzung von Artengemeinschaften bestimmen – welche Arten können in einer Gemeinschaft koexistieren und welche nicht? Welche Faktoren sind hier ausschlaggebend? In meiner Forschung versuche ich, diese Fragen zu beantworten und die proximaten Mechanismen und ultimaten Ursachen für Koexistenz und Assoziationen zwischen Arten zu finden.

Die proximaten Mechanismen sind hier die chemischen und Verhaltensmechanismen von interspezifischer Erkennung. Ob z.B. eine dominante Ameisenart eine andere als fremd bzw. als Konkurrenten erkennt und sie angreift, entscheidet letztendlich darüber, ob die beiden Arten koexistieren können. Toleranz zwischen Arten stellt also die Voraussetzung für Koexistenz dar, und interspezifische Erkennung beeinflußt so die Zusammensetzung einer Ameisengemeinschaft. Ich untersuche interspezifische Erkennung mittels Verhaltensversuchen und erforsche die chemischen Erkennungssignale mit Hilfe von Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS).  

Die ultimaten Ursachen von Assoziationen geben darüber Aufschluß, welche Vorteile Arten daraus ziehen, zusammenzuleben – und ob es überhaupt für beide Arten vorteilhaft ist oder ob eine Art die andere ausnutzt. Sind Assoziationen zwischen Ameisenarten also mutualistisch, kommensalistisch oder parasitisch? Dies kann mittels ökologischer Experimente im Freiland untersucht werden.

Darüber hinaus untersuche ich interspezifische Kommunikation zwischen Ameisen und einem ihrer wichtigsten Partner – Blattläuse und andere Trophobionten. Ameisen betreuen viele Blattlausarten, um Honigtau zu erhalten, der einen wichtigen Teil ihrer Nahrung darstellt. Wie Ameisen ihre jeweiligen Blattlausarten finden und erkennen, ist bislang jedoch wenig bekannt. Ich untersuche diese Fragen wiederum mit Hilfe von Verhaltensversuchen und GC-MS-Analysen.

Auf der Gemeinschaftsebene interessiert mich, welche Faktoren die Koexistenz von Arten beeinflussen. Die Forschung hierzu besteht zum einen darin, Koexistenzmuster überhaupt nachzuweisen, sowie darin, Nischendifferenzierung und mögliche Konkurrenz zwischen Arten zu untersuchen. Gemeinsam mit Kooperationspartnern erarbeite ich statistische Verfahren, um quantitative Interaktionsnetzwerke (z.B. zwischen Pflanzen und Bestäubern oder Herbivoren, aber auch innerhalb von Ameisengemeinschaften) zu analysieren. Diese  Verfahren beruhen auf der Analyse von Nullmodellen und ihrem Vergleich mit den realen Daten. Sie geben Aufschluß über den Spezialisierungsgrad von Arten und Gemeinschaften und ermöglichen es, spezialisierte Assoziationen zu identifizieren. Mittels solcher Verfahren analysiere ich derzeit die Ameisengemeinschaften in einem tropischen Regenwald Borneos.

 

Mögliche Forschungspraktika, Bachelor-, Diplom- und Masterarbeiten zu folgenden Themen:

- Ökologie von Ameisen in den Habitaten um Mainz
- chemische Ökologie von Ameisen: Einfluß der kutikulären Kohlenwasserstoffe auf Arterkennung, intra- und interspezifische Toleranz und z.B. Verdunstungsschutz der Kutikula
- Interaktionen zwischen verschiedenen Ameisenarten
- Ameise-Blattlaus-Interaktionen

Mögliche Methoden:

- Freilandarbeit
- Verhaltensversuche im Labor
- chemische Analysen (GC-MS)
- Populationsgenetik

Publikationen

 

2011 

Menzel F, Schmitt T (2011): Tolerance requires the right smell: first evidence for interspecific selection on chemical recognition cues. Evolution, doi:10.1111/j.1558-5646.2011.01489.x

Lang C, Menzel F (2011): Lasius niger ants discriminate aphids based on their cuticular hydrocarbons. Animal Behaviour, doi:10.1016/j.anbehav.2011.08.020

Menzel F, Staab M, Chung AYC, Gebauer G, Blüthgen N (2011): Trophic ecology of parabiotic ants: Do the partners have similar food niches? Austral Ecology, doi:10.1111/j.1442-9993.2011.02290.x

 

2010

Menzel F, Woywod M, Blüthgen N, Schmitt T (2010): Behavioural and chemical mechanisms behind a Mediterranean ant-ant association. Ecological Entomology 35: 711-720

Menzel F, Pokorny T, Blüthgen N, Schmitt T (2010): Trail-sharing among tropical ants: interspecific use of trail pheromones? Ecological Entomology 35: 495-503

Menzel F, Blüthgen N (2010): Parabiotic associations between tropical ants: equal partnership or parasitic exploitation? Journal of Animal Ecology 79: 71-81

 

2009

Menzel F, Schmitt T, Blüthgen N (2009): Intraspecific nestmate recognition in two parabiotic ant species: acquired recognition cues and low inter-colony discrimination. Insectes Sociaux 56: 251-260  

 

2008

Menzel F, Blüthgen N, Schmitt T (2008): Tropical parabiotic ants: Highly unusual cuticular substances and low interspecific discrimination. Frontiers in Zoology 5: 16

Menzel F, Linsenmair KE, Blüthgen N (2008): Selective interspecific tolerance in tropical Crematogaster-Camponotus associations. Animal Behaviour 75: 837-846

Blüthgen N, Fründ J, Vázquez DP, Menzel F (2008): What do interaction network metrics tell us about specialization and biological traits? Ecology 89: 3387-3399  

2007

Blüthgen N, Menzel F, Hovestadt T, Fiala B, Blüthgen N (2007): Specialization, constraints, and conflicting interests in mutualistic networks. Current Biology 17: 341-346

Zhou P, Menzel F, Shaw J (2007): Systematics and population genetics of Sphagnum macrophyllum and S. cribrosum (Sphagnaceae). Systematic Botany 32: 493-503  

 

2006

Blüthgen N, Menzel F, Blüthgen N (2006): Measuring specialization in species interaction networks. BMC Ecology 6: 9

Beaulieu F, Walter DE, Proctor HC, Kitching RL & Menzel F (2006): Mesostigmatid mites (Acari: Mesostigmata) on rainforest tree trunks: arboreal specialists, but substrate generalists? Experimental and Applied Acarology 39: 25-40  

 

2004

Menzel F, Kitching RL, Boulter SL (2004): Host specificity or habitat structure? – The epicortical beetle assemblages in an Australian subtropical rainforest. European Journal of Entomology 101: 251-259  

 

1999

Menzel F (1999): Anatomie der Farnpflanzen: Artbestimmung und Evolution. Jahreshefte der Gesellschaft für Naturkunde Württemberg 155: 107-133

Menzel F (1999): Leitbündelevolution bei Farnen. junge wissenschaft 56: 34-39