Onderzoeksgroep

Evolutionaire ecologie (EVECO)

Expertise

Mijn onderzoek richt zich op de taxonomie, fylogenie en populatiegenetica van dieren, en in het bijzonder van weekdieren (Mollusca), al komen ook tal van andere diergroepen aan bod, zoals platwormen (Platyhelminthes), ringwormen (Annelida) en miljoenpoten (Diplopoda). De gebieden waar ik mijn onderzoek uitvoer omvatten België en Europa, Macaronesië (Azoren, Kanarische Eilanden, Madeira and Kaapverdische Eilanden), Thailand, Vietnam, Nepal, Cuba, en Benin. Mijn onderzoek gebeurt aan de hand van morfologische en moleculaire technieken. Mijn interesse gaat daarbij vooral uit naar soortvorming in het algemeen en naar die van hermafrodieten in het bijzonder. Ik ben ook erg geïnteresseerd in de praktische aspecten van taxonomie (bv. zoölogische nomenclatuur) en evolutionair denken. Daarom verdedig ik de rol van taxonomie als maatschappelijk essentiële discipline en ben ik actief op het vlak van de “evolutie vs creationisme” problematiek, waarover ik regelmatig seminaries geef en artikels publiceer. Daarnaast werk ik ook rond geïntroduceerde en invasieve diersoorten, met een bijzondere aandacht voor landslakken. In dat verband ben ik editor binnen het “EASIN – European Alien Species Information Network” programma en leid ik ook een soortidentificatie team dat, op aanvraag, specimens en dierlijke fragmenten identificeert (zie: A barcoding facility for organisms and tissues of policy concern http://bopco.myspecies.info/). Vanuit mijn functie in het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen, is mijn onderzoek sterk gebonden aan natuurhistorische collecties.

De rol van microbiele symbionten in het gebruik en spectrum van waardplanten bij oligofage komkommervliegen (Tephritidae). 01/11/2020 - 31/10/2022

Abstract

Herbivore insecten behoren tot de meest soortenrijke diergroepen. Het is echter niet duidelijk hoe deze diversiteit is ontstaan. Men vermoedt dat de evolutionaire interactie tussen insecten en hun waardplanten een belangrijke rol speelt. De grote variatie aan gifstoffen van planten en de gespecialiseerde ontgiftingsmechanismen in insecten zorgde voor co-evolutie en soortvorming. Het gebeurt echter dat deze soorten soms nieuwe waardplanten aanvallen. Zo kan er series van waardplant verschuivingen ontstaan dat mogelijk uiteindelijk leidt tot soortvorming. Het is onduidelijk welke mechanismen hiervoor verantwoordelijk zijn maar er word vermoed dat micro-organismen een rol spelen (de microbiële facilitatie hypothese). Er is steeds meer bewijs dat dieren intieme associaties hebben met microben, die een belangrijke invloed kunnen uitoefenen op het fenotype. In dit project gaan we in op deze vragen. We focussen ons op fruitvliegen die zich voeden met komkommerachtigen maar recentelijk soms nieuwe waardplanten aanvallen. In een eerste fase zullen we nagaan of verschillende soorten fruitvliegen gelijkaardige microbiota en metabolische responsen hebben op hun waardplanten. Daarna zullen we onderzoeken hoe de metabolische responsen van de vlieg en zijn microbiota reageren op een dieet van nieuwe waardplanten. In een laatste experiment zullen we testen hoe het verstoren van hun microbiota, de fitness van de vliegen beïnvloed.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

De rol van microbiele symbionten in het gebruik en spectrum van waardplanten bij oligofage komkommervliegen (Tephritidae). 01/11/2019 - 31/10/2020

Abstract

Herbivore insecten zijn de meest soortenrijke diergroep. Het is echter niet duidelijk hoe deze diversiteit is ontstaan. Men vermoedt dat de co-evolutie tussen herbivore insecten en hun waardplanten een belangrijke rol speelt. De grote variatie aan defensieve toxines van planten en de gespecialiseerde ontgiftingsmechanismen in insecten zorgde voor het ontstaan van nieuwe soorten. Het gebeurt echter dat deze soorten soms nieuwe plantensoorten aanvallen. Zo ontstaat er een tijdreeks van dieetuitbreidingen gevolgd door specialisatie voor bepaalde planten. Het is onduidelijk welke mechanismen hiervoor verantwoordelijk zijn maar er word vermoed dat micro-organismen een rol spelen (de microbiële facilitatie hypothese). Zo blijkt nu dat de meeste dieren intieme associaties hebben met microben die in/op hun lichaam voorkomen en een belangrijke invloed kunnen uitoefenen op het dier. In dit project gaan we in op deze vragen. We focussen ons op fruitvliegen die zich voeden met komkommerachtigen maar recentelijk soms nieuwe waardplanten (Solanaceae) aanvallen. In een eerste fase zullen we nagaan of verschillende soorten fruitvliegen gelijkaardige microbiota en metabolische responsen hebben op hun waardplanten. Daarna zullen we onderzoeken hoe de metabolische responsen van de vlieg en zijn microbiota reageren op een dieet van nieuwe waardplanten. In een laatste experiment zullen we testen hoe het wijzigen van hun microbiota, de capaciteit van de vliegen om planten aan te vallen aantast.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Poneroide mieren van Ecuador (Formicidae: Agroecomyrmicinae, Amblyoponinae, Ponerinae, Proceratiinae, Paraponerinae). 01/01/2015 - 31/12/2016

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Eilandpopulaties als modelsysteem voor snelle evolutie. 01/01/2006 - 31/12/2009

Abstract

Van in het prille begin (vb. Darwin 1845, Wallace 1859) tot op heden (vb. Losos et al. 1997, 2004) hebben biota van eilandengroepen een bijzondere rol gespeeld in de ontwikkeling van onze kennis over evolutionaire veranderingen en de vorming van nieuwe soorten. Eilanden van archipels zijn herhaalde, discrete en relatief eenvoudige entiteiten en vormen aid us een reeks van 'natuurlijke laboratoria', die kunnen gebruikt worden am algemene theorieen te toetsen (Whittaker 1998). De opmerkelijke verschillen in fenotype (morfologie, gedrag, ecologie, life history) tussen populaties van verschillende eilanden of tussen populaties van eilanden en het vasteland worden vrijwel steeds toegeschreven aan genetische divergentie, maar het is meestal onduidelijk welke evolutionaire processen (founder effect, genetische drift, natuurlijke selectie, introgressie,...) deze veranderingen zouden induceren (Barton 1989, Clarke & Grant 1996). Een alternatieve verklaring, dat de verschillen puur een gevolg zijn van fenotypische plasticiteit, wordt meestal zelfs niet in overweging genomen (Losos et al. 2000). In dit project willen wij gebruik maken van een zeldzame mogelijkheid am de oorzaken van fenotypische divergentie tussen (eiland-)populaties uit te pluizen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Seksuele selectie bij hermafrodiete dieren: een voorbeeld van de landslak Succinea putris (Mollusca, Pulmonata, Gastropoda). 01/05/2005 - 30/04/2009

Abstract

Dit project maakt gebruik van de landslak Succinea putris om een aantal recente hypothesen te testen rond seksuele selectie en 'sperm-trading' bij hermafrodiete dieren: 1) individuen schatten de kwaliteit van hun partner in zelfs tijdens de kopulatie, 2) individuen veranderen de fysiologie van hun partner om hun fertilizatiekansen te verhogen, 3) individuen alloceren meer naar mannelijke organen bij hogere populatiedensiteiten en 4) reciproke sperma-overdracht leidt niet noodzakelijk tot reciproke bevruchting.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Effecten van omgevingsstress op de genetische structuur van natuurlijke populaties van intertidale ongewervelden. 01/10/2004 - 16/08/2007

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Pyrethroidenresistentie bij malariavectoren: KDR-genvaratie en detectie. 01/10/2004 - 30/09/2006

Abstract

Controle van malaria steunt op het behandelen van patiënten en het bestrijden van de insect vector, de Anopheles mug. Vectorcontrole baseert zich op het gebruik van muggennetten geïmpregneerd met pyrethroide insecticiden. Echter, de laatste jaren neemt de ontwikkeling van pyrethroidenresistentie bij Anopheles muggen alarmerende proporties aan . Voor de evaluatie van de malariacontroleprogramma's is het belangrijk om de insecticidenresistentie in kaart te brengen en de verspreiding ervan op te volgen. De klassieke methode om insecticidenresistentie op te volgen is een bioassay waarbij men muggen gedurende een welbepaalde tijd blootstelt aan een bepaalde concentratie van een insecticide. De test geeft een globaal beeld van resistentie zonder dat het exacte resistentiemechanisme moet gekend zijn. De bioassay heeft echter een aantal nadelen die het moeilijk maken om deze in veldcondities goed uit te voeren: enerzijds heeft men per test een groot aantal muggen nodig en anderzijds wordt een bioassay beïnvloed door wijzigingen in testomstandigheden (klimaatsomstandigheden, leeftijd muggen). Moleculaire detectiesystemen worden bruikbaar wanneer de moleculaire werking van de insecticiden gekend is. Pyrethroiden en DDT blokkeren de zenuwgeleiding doordat ze, na een actiepotentiaal, het sluiten van natriumkanalen van het para-type belemmeren. Een belangrijk resistentiemechanisme tegen pyrethroiden en DDT, gekend als knockdown resistentie of kdr, gaat gepaard met wijzigingen in dit natriumkanaal ter hoogte van het S6 segment van domein II. Puntmutaties in het para-type natriumkanaalgen vormen de moleculaire basis voor kdr bij tal van insecten, waaronder de Afrikaanse malariamug An.gambiae. Een multiplex PCR werd beschreven voor de detectie van de kdr mutatie bij An.gambiae. Hierbij werd een duidelijke relatie aangetoond tussen het voorkomen van het kdr allel in een populatie en de verminderde mortaliteit van deze muggen in een bioassay. Het doel van deze thesis is om gelijkaardige kdr detectiesystemen te ontwikkelen voor een aantal Afrikaanse (An.arabiensis en An.funestus) en Zuidoost Aziatische (An.sundaicus, An.minimus, An.dirus, An.vagus en An.sinensis) vectoren. Deze testsystemen zullen gebruikt worden voor het bepalen van de kdr frequentie in natuurlijke Anopheles populaties. In een later stadium kunnen deze detectiesystemen opgenomen worden in de malariacontroleprogramma's van Laos, Cambodja, Vietnam en Afrika.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Populatiegenetica van Europese alikruiken (Mollusca, Gastropoda: Littorinidae). 01/05/2002 - 30/04/2004

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Fylogeografie van tweeslachtige landslakken in Europa (Mollusca, Gastropoda). 01/05/2002 - 30/04/2004

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Genetische differentiatie bij uniparentale landslakken (stylommatophora). 01/01/2002 - 31/12/2003

Abstract

De algemene doelstelling van dit onderzoek is inzicht te krijgen in de evolutionaire betekenis van de wisselwerking tussen zelf- en kruisbevruchting in het kolonisatievermogen, de genetische differentiatie en de biologische diversiteit in landslakken met een gemengd voortplantingssysteem. Met behulp van zowel morfometrische als moleculaire technieken zal een analyse worden gemaakt van de voortplantingsbiologie van zowel Carinarion spp. als A. intermedius.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

'Life history' respons op tijdsdrukken en ecologische drukken tijdens het larvale stadium van de waterjuffer Lestes viridis. 01/01/2002 - 31/12/2003

Abstract

Natuurlijke omgevingen zijn inherent dynamisch zodat één enkel fenotype hier niet optimaal is. Daarom vertonen genotypes doorgaans een flexibele respons in 'life history' kenmerken. Deze fenotypische plasticiteit kan beschreven worden als een reactienorm. Daarenboven kunnen genotypes ook verschillen in reactienorm. Het doel is het bestuderen van de 'life history' respons van Lestes viridis op een combinatie van tijds- en ecologische drukken tijdens het larvale stadium, gebruik makend van zowel optimalisatiemodellen als kwantitatieve genetica.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Systematiek, fylogeografie en populatiegenetica van geïntroduceerde en autochtone populaties van de landslak Arion subfuscus (Mollusca: Gastropoda: Pulmonata). 01/01/2001 - 31/12/2002

Abstract

De hermafrodiete landslak Arion subfuscus is een complex van verschillende taxa waarvan sommige ernstige plaagsoorten zijn. Aan de hand van moleculaire en morfometrische technieken zullen de status en de onderlinge verwantschappen van de verschillende entiteiten worden onderzocht. Daarenboven werd deze soort door de mens geïntroduceerd in Centraal-Azië, Noord-Amerika en Venezuela. Deze introducties zijn voldoende gedocumenteerd en bieden dan ook de mogelijkheid tot het bestuderen van fundamentele evolutionaire begrippen zoals speciatie en adaptieve radiatie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

    Ecologische en genetische factoren in de evolutie van fallie-polymorfisme bij landslakken (Pulmonata: Agriolimacidae). 01/05/2000 - 30/04/2002

    Abstract

    Hermafrodiete dieren kunnen verschillende voortplantingsstrategieën gebruiken. De evolutionaire betekenis hiervan is nog verre van opgehelderd, hoewel de voortplantingswijze een sterke invloed heeft op het behoud, de verspreiding en de structurering van genetische variatie. Met dit project willen we hierop inspelen en nagaan wat de evolutionaire betekenis is van verschillende voortplantingsstrategieën in een hermafrodiete landslak.

    Onderzoeker(s)

    Onderzoeksgroep(en)

      Genetische differentiatie bij uniparentale landslakken (stylommatophora). 01/01/2000 - 31/12/2001

      Abstract

      De algemene doelstelling van dit onderzoek is inzicht te krijgen in de evolutionaire betekenis van de wisselwerking tussen zelf- en kruisbevruchting in het kolonisatievermogen, de genetische differentiatie en de biologische diversiteit in landslakken met een gemengd voortplantingssysteem. Met behulp van zowel morfometrische als moleculaire technieken zal een analyse worden gemaakt van de voortplantingsbiologie van zowel Carinarion spp. als A. intermedius.

      Onderzoeker(s)

      Onderzoeksgroep(en)

        'Life history' respons op tijdsdrukken en ecologische drukken tijdens het larvale stadium van de waterjuffer Lestes viridis. 01/01/2000 - 31/12/2001

        Abstract

        Natuurlijke omgevingen zijn inherent dynamisch zodat één enkel fenotype hier niet optimaal is. Daarom vertonen genotypes doorgaans een flexibele respons in 'life history' kenmerken. Deze fenotypische plasticiteit kan beschreven worden als een reactienorm. Daarenboven kunnen genotypes ook verschillen in reactienorm. Het doel is het bestuderen van de 'life history' respons van Lestes viridis op een combinatie van tijds- en ecologische drukken tijdens het larvale stadium, gebruik makend van zowel optimalisatiemodellen als kwantitatieve genetica.

        Onderzoeker(s)

        Onderzoeksgroep(en)

          Genetische en omgevingsinvloeden op fallie-expressie bij hermafrodiete landslakken (Stylommatophora). 01/10/1999 - 30/09/2000

          Abstract

          De evolutie en het behoud van seksuele polymorfismen is reeds uitvoerig bestudeerd in planten maar studies op dieren zijn zeldzaam. In dit project wordt het ontstaan en het behoud van een polymorfisme in mannelijke voortplantingsstructuren (fallie-polymorfisme) in hermafrodiete landslakken onderzocht met behulp van moleculaire merkers (allozymes, random amplified polymorphic DNA, DNA-sequentie analyse) en gedragsexperimenten.

          Onderzoeker(s)

          Onderzoeksgroep(en)

            Genetische differentiatie bij uniparentale landslakken (Stylommatophora). 01/10/1999 - 31/12/1999

            Abstract

            De algemene doelstelling van dit onderzoek is inzicht te krijgen in de evolutionaire betekenis van de wisselwerking tussen zelf- en kruisbevruchting in het kolonisatievermogen, de genetische differentiatie en de biologische diversiteit in landslakken met een gemengd voortplantingssysteem. Met behulp van zowel morfometrische als moleculaire technieken zal een analyse worden gemaakt van de voortplantingsbiologie van zowel Carinarion spp. als A. intermedius.

            Onderzoeker(s)

            Onderzoeksgroep(en)

              Fenotypische plasticiteit in ontwikkeling bij de Houtpantserjuffer, Lestes viridis, in een heterogeen milieu. 01/01/1999 - 31/12/1999

              Abstract

              In milieus die sterk variëren in ruimte en tijd zal de fitness sterk afhankelijk zijn van de omgeving en is het onwaarschijnlijk dat één enkel fenotype de hoogste fitness zal hebben in alle omstandigheden. In zulke gevallen kan een verandering in fenotype, afhankelijk van de omgeving, zorgen voor een verhoogde tolerantie aan de omgeving. Fenotypische plasticiteit is dus een potentiële aanpassing aan heterogene milieus. Het doel van deze studie is het onderzoeken van de fenotypische plasticiteit in de ontwikkeling van Lestes viridis in permanente en uitdrogende plassen.

              Onderzoeker(s)

              Onderzoeksgroep(en)

                Effecten van anthropogene stress (zware metalen, gechloreerde koolwaterstoffen en thermale vervuiling) op de genetische structuur van natuurlijke populaties van intertidale ongewervelden. 01/10/1998 - 30/09/2001

                Abstract

                Onderzoeker(s)

                Onderzoeksgroep(en)

                  De invloed van plant-genotype op de interacties tussen grassen en hun insect herbivoren. 01/05/1998 - 30/04/1999

                  Abstract

                  Er wordt nagegaan wat de invloed is van de genetische variatie op de interacties tussen grassen en insect herbivoren. Hiervoor worden common garden experimenten uitgevoerd onder gecontroleerde omstandigheden in klimaatkasten. Verschillen in resistentie en/of tolerantie tussen verschillende waardplantklonen worden daarbij opgemeten. De plantenweefsels worden ganalyseerd om de oorzaak van de resistentie/tolerantie te achterhalen.

                  Onderzoeker(s)

                  Onderzoeksgroep(en)