Phylogeographie ausgewählter alpiner Landschnecken

Die weit verbreitete Annahme pleistozäner Refugien im mediterranen und südlichen Europa wurde durch neuere Untersuchungen in Frage gestellt, welche die Existenz mehr nördlicher und sogar alpiner Refugien postulieren. Ziel unseres Projekts ist es daher, zu einer genaueren Sicht der Differenzierungsprozesse im alpinen Bereich und schließlich der Evolution der Arten zu gelangen. Im Zentrum unseres Interesses stehen dabei drei für diese Studie ausgewählte Schneckenarten der Ostalpen: Cylindrus obtusus, Orcula dolium, and Trichia hispida. Die letztgenannten zwei Arten sind zwar weiter verbreitet, aber mehrere ihrer Unterarten kommen ausschließlich in den höher gelegenen Regionen der österreichischen Alpen vor. C. obtusus ist eine hochalpine, endemische Art der Ostalpen und repräsentiert eine monotypische Gattung, die sich morphologisch stark von verwandten Taxa unterscheidet. Diese Arten sollen als Modellorganismen dienen, um die genetische Vielfalt teilweise sympatrischer Taxa, die in ihrer Verbreitung auf Hochlagen der Ostalpen beschränkt sind, zu analysieren. Die Daten sollen mit jenen von verwandten Arten/Unterarten verglichen werden, um die Muster der inner- und zwischenartlichen Diversifizierung auszuwerten und einen Zeitrahmen für die Aufspaltungsereignisse der Populationen abzustecken. Wir werden überprüfen, ob gemeinsame Muster der innerartlichen Variation vorliegen, die durch die gleichen historischen Ereignisse bedingt sind, z.B. Vorstoß und Rückzug von Gletschern, Klimaverschiebungen und Änderungen der Vegetation. Auf Basis der genetischen Daten soll die phylogeografische Geschichte dieser Taxa abgeleitet werden, um Szenarien über eiszeitliche Refugien und Einwanderungsrouten erstellen zu können. Sowohl nukleäre als auch mitochondriale Marker sollen für die genetischen Analysen eingesetzt werden. Werden mit den verschiedenen Markern übereinstimmende Muster erhalten, so kann dies als Bestätigung angesehen werden, dass die Ergebnisse die Geschichte der Arten widerspiegeln. Wie viele alpine Landschnecken wurden O. dolium und T. hispida in jeweils mehrere Unterarten aufgeteilt. Die Basis dafür bildeten geringe morphologische Unterschiede und/oder die Verteilung auf geografische Regionen und Höhenstufen. Durch Kombination der genetischen Ergebnisse mit morphologischen und geografischen Daten sollte es möglich sein, Fragen wie das Vorkommen von Genfluss, die Abgrenzung der beschriebenen Arten/Unterarten sowie deren taxonomische Stellung zu beantworten. Zusätzlich wollen wir untersuchen, in welchem Ausmaß morphologische Merkmale (z.B. Anatomie der Genitalien, Gehäusemorphologie) für die Systematik der verwendeten Taxa geeignet sind. Für die morphologische Untersuchung wird digitale Bildanalyse eingesetzt werden. Ein spezieller Fall, der im Detail analysiert werden soll, sind die Genitalorgane von C. obtusus, welche sich in den östlichen Populationen als hoch variabel erwiesen. Daher soll eine umfassende morphometrische Untersuchung des Genitalapparates im gesamten Verbreitungsgebiet dieser Art durchgeführt werden. Dabei soll ausgewertet werden, inwieweit morphologische und genetische Diversität miteinander korrelieren.

Die weit verbreitete Annahme pleistozäner Refugien im mediterranen und südlichen Europa wurde durch neuere Untersuchungen in Frage gestellt, welche die Existenz mehr nördlicher und sogar alpiner Refugien postulieren. Ziel unseres Projekts ist es daher, zu einer genaueren Sicht der Differenzierungsprozesse im alpinen Bereich und schließlich der Evolution der Arten zu gelangen. Im Zentrum unseres Interesses stehen dabei drei für diese Studie ausgewählte Schneckenarten der Ostalpen: Cylindrus obtusus, Orcula dolium, and Trichia hispida. Die letztgenannten zwei Arten sind zwar weiter verbreitet, aber mehrere ihrer Unterarten kommen ausschließlich in den höher gelegenen Regionen der österreichischen Alpen vor. C. obtusus ist eine hochalpine, endemische Art der Ostalpen und repräsentiert eine monotypische Gattung, die sich morphologisch stark von verwandten Taxa unterscheidet. Diese Arten sollen als Modellorganismen dienen, um die genetische Vielfalt teilweise sympatrischer Taxa, die in ihrer Verbreitung auf Hochlagen der Ostalpen beschränkt sind, zu analysieren. Die Daten sollen mit jenen von verwandten Arten/Unterarten verglichen werden, um die Muster der inner- und zwischenartlichen Diversifizierung auszuwerten und einen Zeitrahmen für die Aufspaltungsereignisse der Populationen abzustecken. Wir werden überprüfen, ob gemeinsame Muster der innerartlichen Variation vorliegen, die durch die gleichen historischen Ereignisse bedingt sind, z.B. Vorstoß und Rückzug von Gletschern, Klimaverschiebungen und Änderungen der Vegetation. Auf Basis der genetischen Daten soll die phylogeografische Geschichte dieser Taxa abgeleitet werden, um Szenarien über eiszeitliche Refugien und Einwanderungsrouten erstellen zu können. Sowohl nukleäre als auch mitochondriale Marker sollen für die genetischen Analysen eingesetzt werden. Werden mit den verschiedenen Markern übereinstimmende Muster erhalten, so kann dies als Bestätigung angesehen werden, dass die Ergebnisse die Geschichte der Arten widerspiegeln. Wie viele alpine Landschnecken wurden O. dolium und T. hispida in jeweils mehrere Unterarten aufgeteilt. Die Basis dafür bildeten geringe morphologische Unterschiede und/oder die Verteilung auf geografische Regionen und Höhenstufen. Durch Kombination der genetischen Ergebnisse mit morphologischen und geografischen Daten sollte es möglich sein, Fragen wie das Vorkommen von Genfluss, die Abgrenzung der beschriebenen Arten/Unterarten sowie deren taxonomische Stellung zu beantworten. Zusätzlich wollen wir untersuchen, in welchem Ausmaß morphologische Merkmale (z.B. Anatomie der Genitalien, Gehäusemorphologie) für die Systematik der verwendeten Taxa geeignet sind. Für die morphologische Untersuchung wird digitale Bildanalyse eingesetzt werden. Ein spezieller Fall, der im Detail analysiert werden soll, sind die Genitalorgane von C. obtusus, welche sich in den östlichen Populationen als hoch variabel erwiesen. Daher soll eine umfassende morphometrische Untersuchung des Genitalapparates im gesamten Verbreitungsgebiet dieser Art durchgeführt werden. Dabei soll ausgewertet werden, inwieweit morphologische und genetische Diversität miteinander korrelieren.