Systemische Betrachtungen der Wertschöpfungskette „Lebensmittel tierischer Herkunft“ zeigen zunehmend, dass eine zukunftsfähige nachhaltige Erzeugung von Lebensmitteln tierischer Herkunft nur ganzheitlich und unter Inkaufnahme submaximaler Entwicklungsraten einzelner öffentlicher Güter bzw. Nachhaltigkeitskriterien erreichbar ist und auftretende Zielkonflikte nur durch Prioritätensetzung zu lösen sind.

Umfängliches und multidisziplinär erarbeitetes Wissen muss generiert werden, um den vielfältigen Forderungen einer nachhaltigen Entwicklung ländlicher Räume auch zukünftig gerecht werden zu können, neue Risiken zu minimieren, Zielkonflikte zu identifizieren sowie Nutzungsfolgen abschätzen und ganzheitliche, hierarchisch gegliederte Zielkomplexe ableiten zu können.

Wesentliche Voraussetzung für eine nachhaltige zukünftige bedarfsdeckende Erzeugung von Nahrungsmitteln tierischer Herkunft hängt davon ab, ob es gelingt:

- Methoden und Verfahren mit einem sehr hohen Innovationspotential zu entwickeln und in die praktische Nutztierzucht, -haltung und -fütterung zu überführen und

- systemische, ganzheitliche Lösungsansätze der Nutztierhaltung als integrierter Bestandteil der Wertschöpfungskette „Lebensmittel tierischer Herkunft“ zu entwickeln.

Das FBN Dummerstorf verfolgt einen systemischen Forschungsansatz, der (1) das Tier als Teil einer Population auf allen biologischen Ebenen der Merkmalsausprägung und (2) als Element des jeweils betrachteten bzw. definierten Systems in seiner Wechselwirkung mitden anderen Elementen des Systems versteht.

Dem entsprechend verfolgt das FBN im Rahmen seines strategischen Forschungsansatzes folgende zwei langfristige Forschungsziele:

1. Vertiefte und ganzheitliche Phänotypisierung von Nutztieren.


Abb. Das Tier als System – Der ganzheitliche Organismus als integriertes Abbild aller Ebenen der Genotyp-Phänotyp-Ausprägung.

Im Rahmen dieses langfristigen Zieles werden folgende Aufgabenstellungen verfolgt:

- Bestimmung struktureller und funktioneller Merkmale des Tieres auf allen Ebenen der Genotyp-Phänotyp-Abbildung (vom Genom bis zum Phänom),

- Ganzheitliche integrative Abbildung der Merkmalsausprägung und ihre biomathematische Modellierung sowie Ableitung von Biosignaturen der Merkmalsausprägung (prädikative und verbesserte Phänotypen),

- Entwicklung genetisch-statistischer Modelle zur Implementierung der neuen Phänotypen in Zucht- und Managementsysteme.

2. Aufklärung und Modellierung der Systemfunktionalität des tierischen Organismus



Abb. Das Tier als Systemelement - Die ganzheitliche Systembetrachtung als Wechselwirkungen zwischen den Systemelementen und Zielgrößen orientierter Gesamtzusammenhang.

Im Rahmen dieses langfristigen Zieles werden folgende Aufgabenstellungen verfolgt:

- Aufklärung der biologischen Grundfunktionen auf molekularer, zellulärer und organismischer Ebene und ihrer Interaktion unter dem Einfluss endo- und exogener Faktoren,

- Identifizierung der Signal verarbeitenden zentralen und peripheren Netze sowie Modellierung der funktionellen Interaktion zwischen den Elementen des Systems,

- Darstellung der Systemfunktionalität: das in Hinsicht auf die Zielgröße/n funktionale bzw. dysfunktionale System (dysfunktionales System: Fehlfunktion, Funktionsausfall oder -konflikt).

Eine wichtige Voraussetzung für die Aufklärung der Systemfunktionalität der Nutztiere im jeweiligen speziellen Zusammenhang ist das umfassende Verständnis von Leistungsausprägung und -differenzierung, das nur bei ganzheitlicher Betrachtung von Lebensprozessen in Wechselwirkung mit unterschiedlichen Tierumwelten wissenschaftlich zugänglich wird. Dazu notwendige Erkenntnisse über Strukturen und komplexe Vorgänge können nur in inter- bzw. transdisziplinären Forschungsansätzen gewonnen werden, bei denen Resultate von den jeweiligen Funktionsebenen in den systemischen Gesamtzusammenhang des tierischen Organismus als Ganzes eingefügt werden.