Artbildungsprozesse bei zwei Wasserschildkröten-Gruppen (Emys orbicularis-Komplex, Mauremys caspica, M. rivulata) mit ähnlichen Verbreitungsmustern in einem genetischen Diversitäts-Hotspot

• Antragsteller: Professor Dr. Uwe Fritz
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 211060619

Wasserschildkröten hybridisieren leicht, selbst bei nicht nahe verwandten Taxa, so dass sich die Frage stellt, wie es bei dieser Tiergruppe zur Artbildung kommt bzw. wie Arten ihre genetische Identität erhalten. Vor diesem Hintergrund untersucht unser Forschungsprojekt allopatrische Speziationsprozesse bei zwei Gattungen (Emys, Mauremys), die nicht nahe miteinander verwandt sind, aber ähnliche ökologische Ansprüche und großräumig überlappende Verbreitungsgebiete haben. Die beiden Gattungen enthalten Taxa, die im Speziationsprozess verschiedene Stufen der reproduktiven Isolation darstellen. Wir konnten zeigen, dass Mikrosatelliten-Loci und mitochondriale DNA-Sequenzen grundsätzlich dieselben phylogeographischen Differenzierungsmuster widerspiegeln und dass die beiden Marker-Systeme daher zur Detektierung von Genfluss und Hybridisierungen bestens geeignet sind. Trotz ähnlicher Ökologie und Verbreitung gibt es zwischen verschiedenen Taxa erhebliche Unterschiede. Bei manchen Taxa (M. caspica, Unterarten von Emys orbicularis) wird die genetische Struktur hauptsächlich durch geographische Barrieren, v.a. Gebirgszüge, beeinflusst, die den Genfluss einschränken. Entgegen unserer Erwartungen haben jedoch Meeresstraßen keinen grundsätzlichen Barrierencharakter. Bei einer Art (M. rivulata) konnten wir sogar starken Genfluss quer über die Ägäis nachweisen. Wir konnten zeigen, dass transozeanischer Genfluss auch bei E. orbicularis eine gewisse, wenn auch wesentlich schwächere Rolle spielt, wobei die enge Straße von Messina jedoch eine ausgeprägte Barriere für Genfluss zwischen E. orbicularis und der auf Sizilien endemischen Art E. trinacris darstellt. Bei den beiden untersuchten Mauremys-Arten fanden wir Hinweise auf erheblich mehr Genfluss als ursprünglich angenommen. Signaturen von Hybridisierungsereignissen existieren auch in Gebieten (Israel, Zypern), die weit entfernt von der Kontaktzone beider Arten liegen. Diese Situation muss mit zusätzlichen Kernmarkern genauer untersucht werden, um auszuschließen, dass die Hybrid-Signaturen bei den Mikrosatelliten-Loci durch homoplastische Längenpolymorphismen verursachte Artefakte sind. Für diese Untersuchungen beantragen wir zusätzliche Mittel. Bislang resultieren aus diesem Projekt drei Publikationen (eine in Organisms, Diversity & Evolution, Impact Factor 3.365, zwei in Zoologica Scripta, Impact Factor 2.922) und vier weitere Arbeiten werden erwartet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen