VOODOO: Virale ökoevolutionäre Dynamik von wilden und heimischen Bestäubern im globalen Wandel

Die anthropogene Veränderung der Landschaftsressourcen durch Landnutzung und gebietsfremde Arten kann Bestäuber ernährungsphysiologisch belasten und deren Abundanz und Arteninteraktionen verändern. Dies kann das Krankheitsrisiko erhöhen, insbesondere durch RNA-Viren, die sich aufgrund hoher Mutations- und Rekombinationsraten rasch an Umweltveränderungen und neue Wirte anpassen und häufig zu aufkommenden Infektionskrankheiten führen. Es bestehen jedoch erhebliche Wissenslücken in Bezug auf das Potenzial globaler Veränderungen, das Risiko für Änderungen der viralen Wirtsspezifizität und für aufkommender Pandemieviren zu erhöhen, welches zu Verlusten von domestizierten und wilden Bestäubern führen könnte. Neueste Beweise deuten darauf hin, dass eine Vielzahl von Bestäuberinsekten von viralen Koinfektionen betroffen sind. Wie die verschiedenen globalen Veränderungsdrücke das Bestäubungskrankheitsrisiko beeinflussen, indem sie die Ernährung des Wirts verändern, die Anpassung der Viren an alternative Wirte, die puffernden Auswirkungen der Artenvielfalt bleiben unklar, ebenso wie bestimmte Arten oder Lebensräume als Übertragungsknotenpunkte wirken. Ziel von VOODOO ist es herauszufinden, wie die ökoepidemiologische Dynamik der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und dem Bestäubervirus von Individuum zu Gemeinschaftsebene durch Änderungen in der Verfügbarkeit und Qualität der (Blumen-) Ressourcen beeinflusst wird, die durch intensive Landwirtschaft, exotische Pflanzenarten und Verstädterung verursacht werden. Mithilfe ökologischer Probenahmen und hochauflösender molekularer Analysen (quantitative und strangspezifische PCR) werden dreigliedrige (Plant Pollinator Virus) -Netzwerke in verschiedenen Landschaften quantifiziert und mithilfe von Netzwerk- und Öko-Epidemiologiemodellen Krankheits-Knotenpunkte und -dynamik über Organismen und Lebensräume identifiziert. Wir werden dies mit Halbfeldexperimenten zur Untersuchung von Übertragungswegen und Laborselektionsexperimenten zur Untersuchung der viralen Fitness und Anpassung bei bekannten und alternativen Wirtsarten verbinden, die feldrealistischen Nährstoffstressbehandlungen ausgesetzt wurden. Wir werden mit verschiedenen gesellschaftlichen Akteuren zusammenarbeiten, um komplementäres Wissen über die Entscheidungsfindung für Risikomanagement und dessen Umsetzung zu integrieren, um nachhaltige gesellschaftliche Ergebnisse zu gewährleisten.

Anthropogenic modification of landscape floral resources by land-use and alien species may nutritionally stress pollinators and alter their abundance and species interactions. This can magnify disease risk, especially from RNA viruses that, due to high mutation and recombination rates, rapidly adapt to environmental changes and novel hosts, often leading to emerging infectious diseases. However, substantial knowledge gaps exist on the potential for global change to elevate virus host shifts and risks of emergent pandemic viruses that could lead to managed and wild pollinator losses. Recent evidence suggests viral co-infection across a spectrum of flower-visiting insects. But how different global change pressures shape pollinator disease risk by modifying host nutrition, viral adaptation to alternative hosts, the buffering effects of species diversity remains poorly understood, as does how particular species or habitats act as transmission hubs. VOODOO aims to discover how the eco-epidemiological dynamics of plant-pollinator-virus interactions from individual to community levels are modulated by changes to the availability and quality of nutritional (floral) resources driven by intensive agriculture, alien plant species, and urbanisation. Using ecological sampling and high-resolution molecular analyses (quantitative and strand-specific PCR), we will quantify tripartite (plant-pollinator-virus) networks in different landscapes and use network and eco-epidemiological modelling to reveal disease hubs and dynamics across organisms and habitats. We will couple this with semi-field experiments examining transmission pathways and laboratory selection experiments testing viral fitness and adaptation in known and alternative host species subjected to field-realistic nutritional stress treatments. We will engage with diverse societal actors to integrate complementary knowledge on decision-making for risk management and implementation to ensure sustainable societal outcomes.