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Invasion driven evolution of spatial behavior and brain structure in the cane toad

Projektbeschreibung

Räumliche Wahrnehmung von Giftfröschen

Biologische Invasionen zählen zu den Hauptursachen des Rückgangs der biologischen Vielfalt. Obwohl Präventionsmaßnahmen die Rate neuer Infektionen verringern können, ist es wichtig, die kognitiven und neuronalen Merkmale zu verstehen, die mit einer invasiven Ausbreitung verbunden sind. Das von den Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen geförderte Projekt ChangingToads untersucht, wie Invasionen im Laufe der Zeit die kognitiven Merkmale der australischen Aga-Kröten geprägt haben und wie diese evolutionär entstandenen Eigenschaften weitere Invasionen begünstigen könnten. Mithilfe von Biologging, Verdrängungsstudien, Ganzhirnbildgebung und Mikro-CT-Scans wird das Projekt vergleichende Analysen von Populationen an der Invasionsfront und in den Kerngebieten durchführen, um Navigationskompetenz, Gehirnaktivität und Gehirnmorphologie in verschiedenen Phasen der Ausbreitung zu erfassen.

Ziel

Invasive species threaten ecosystems around the world. In fighting to protect local flora and fauna, scientists typically focus on research about preventative measures. However, cognitive functions that aid invaders in exploiting novel environments, such as spatial memory, mostly go unstudied. Spatial behaviors are of special interest to understanding how invasive species disperse, as movement and navigation affect the area that species can exploit and determine the range they ultimately occupy. To fill this gap, I will take an integrative approach that combines behavioral observations generated through cutting-edge biologging (use of wearable devices to record information about movement) with state-of-the-art lab-based characterizations of neural function and structure. I will study how invasion has affected the evolution of a well-known invasive amphibian in Australia, the cane toad (Rhinella marina). Specifically, I will: (a) investigate how navigation abilities differ between toads from the vanguard (invasion-front) as compared to those that have been longer established (invasion core) using translocation-homing experiments in the wild; (b) compare whole-brain activity between navigating, exploring, and dispersing toads to understand how brain regions support spatial cognition using whole-mount immunolabeling and 3D imaging; and (c) determine if selective pressures from invasion have caused shifts in brain structure by using microCT scans and isotropic fractionation to characterize regional volume and neuron density across toad populations. This project will be the first to investigate how selection has shaped cognitive traits that facilitate invasion, including neural substrates that underlie invasion success, leveraging the massive unplanned “natural experiment” created by cane toad invasion. In addition, this work will fill in a major blind spot in the understanding of vertebrate spatial cognition created by lack of knowledge of amphibian neural function.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Koordinator

VETERINAERMEDIZINISCHE UNIVERSITAET WIEN
Netto-EU-Beitrag
€ 214 344,72
Adresse
Veterinaerplatz 1
1210 Wien
Österreich
Region
Ostösterreich Wien Wien
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

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