Variation und evolutionäre Muster im Immunsystem von Wasservögeln untersucht. Im Rahmen meines Dissertationsvorhabens habe ich durchgängig die Methode der Sequenzierung der nächsten Generation (engl.: next generation sequencing, NGS) genutzt. Diese Methode hat die Biowissenschaften revolutioniert und zeichnet sich dadurch aus, dass sie die Sequenzierung ganzer Genome und Transkriptome ohne vorherige genetische Information bezüglich der untersuchten Spezies ermöglicht. Damit wird ein Studiendesign ohne vorausgehende Annahmen ermöglicht und neuartige Gene, die für das zu untersuchende Phänomen von Bedeutung sind, können identifiziert werden. Das erste Kapitel besteht aus einer Übersichtsarbeit, die beschreibt, wie Transkriptomanalysen dazu genutzt werden können, Antworten auf seit langem anstehende Fragen der traditionellen Ornithologie zu finden, die mit den herkömmlichen molekularen Methoden oder anhand von Feldstudien bislang nicht gelöst werden konnten. Im zweiten Kapitel meiner Arbeit untersuche ich die Auswirkungen einer Behandlung mit exogenen Pyrogenen auf Physiologie und Verhalten von Stockenten. Eine natürliche bakterielle oder virale Infektion wurde in gehaltenen Stockenten simuliert und während der Immunantwort wurde zum einen eine genomweite Transkriptionsanalyse durchgeführt und zum anderen mittels modernen Biologgern Veränderungen von physiologischem Status und Verhalten untersucht. Veränderungen der Körpertemperatur, der Herzfrequenz und des weißen Blutbildes konnten als gute Indikatoren für eine Immunantwort bestätigt werden. Durch die Genexpressionsanalysen ließ sich die durch die exogenen Pyrogene ausgelöste, pathogenspezifische Immunantwort bis auf die molekulare Ebene nachvollziehen. Insbesondere die Simulation einer viralen Infektion führte zu einer stark ausgeprägten Immunantwort, die eine natürliche Virusinfektion sehr gut imitierte und damit vielversprechend für zukünftige immunökologische Untersuchungen in Stockenten ist. Das dritte Kapitel meiner Arbeit befasst sich mit dem angeborenen Immunsystem von wildem Wassergeflügel. Mit dem Ziel, den Selektionsdruck auf diesen Teil des Immunsystems zu untersuchen, habe ich 120 Gene des angeborenen Immunsystems in Proben aus Stockenten vier unterschiedlicher Populationen und aus kleineren Stichproben nah verwandter Entenarten mittels maßgeschneiderter DNA-Oligonukleotidköder (engl.: customised DNA oligonucleotide baits) und NGS sequenziert. Für die Stockenten von verschiedenen Kontinenten konnte keine koevolutive Anpassung an lokale Populationen von Krankheitserregern festgestellt werden. Mit dem Ziel eines weitergehenden Vergleiches zwischen verschiedenen Vogelarten wurden sämtliche bereits publizierte Genomsequenzdaten von Gänsearten in die Studie einbezogen. Die Analysen zeigten, dass Gene, die für unterschiedliche Funktionen der Immunantwort (Erkennung von Krankheitserregern, Signal- und Effektormoleküle) kodieren, im Laufe der Evolution unterschiedlichem Selektionsdruck ausgesetzt waren. Interessanterweise weisen Gene, die für Moleküle der Pathogenerkennung kodieren, insgesamt am wenigsten Polymorphismen der funktionalen Gruppen auf. Codon-spezifische Selektionsanalysen ergaben jedoch, dass diese Gene einem gerichteten Selektionsdruck ausgesetzt waren, der sehr spezifisch auf Codons innerhalb der Pathogen-bindenden Regionen wirkte. Daraus lässt sich schließen, dass sich Rezeptoren des unspezifischen Immunsystems mit den Krankheitserregern koevolutiv entwickeln, ähnlich, wie dies für den MHC-Komplex des adaptiven Immunsystems bekannt ist. Einzigartig an meiner Arbeit ist der Ansatz, die genetische Diversität und die evolutiven Muster in Immungenen durchgängig für ganze Kaskaden des angeborenen Immunsystems zu untersuchen und damit Immungene herauszustellen, die für die Unterschiede in der Empfänglichkeit oder Resistenz einzelner Vogelarten für Krankheitserreger von Bedeutung sein können. In ihrer Gesamtheit betrachtet trägt die im Rahmen dieser Dissertation vorgestellte Arbeit dazu bei, die Signalkaskaden des angeborenen Immunsystems der Wassergeflügelarten besser zu verstehen. Dies ermöglichte einen Einblick in die Ursachen der unterschiedlichen Empfänglichkeit und Resistenz der einzelnen Wassergeflügelarten gegenüber Infektionskrankheiten. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass physiologische Veränderungen während einer Immunantwort mit Hilfe von Biodatenloggern erfasst werden können. Dies wird in Zukunft eine Fernüberwachung von Krankheitsausbrüchen in wilden Stockentenpopulationen ermöglichen. Im zweiten und dritten Kapitel wurde eine Reihe von Genen identifiziert, die als Kandidaten für zukünftige öko-immunogenetische und funktionelle Studien dienen. Meine Arbeit soll dazu beitragen, die Stockente als Modellorganismus für die Krankheitsökologie zu etablieren und zukünftige öko-immunogenetische Studien in Enten und anderen Tieren, die eine maßgebliche Rolle in der Verbreitung der EID spielen, zu ermöglichen.