Zur Evolution morphologischer und ökologischer Komplexität / Biodiversität auf organismischen Organisationsebenen am Beispiel der Rädertiere (Rotifera).
Final Report Abstract
Das Projekt „Zur Evolution morphologischer und ökologischer Komplexität / Biodiversität auf organismischen Organisationsebenen am Beispiel der Rädertiere (Rotifera)" hatte zwei Ziele: (1) es sollte die Struktur und die evolutive Entstehung biologischer Komplexität / Biodiversität auf der Grundlage des phylogenetisehen Systems der Rotifera untersucht werden und (2) sollte ein systemtheoretisch und kognitiv orientiertes Merkmalskonzept in der Praxis überprüft und getestet werden. Das Projekt war zu Beginn mit einer Reihe von technischen und infrastrukturellen Schwierigkeiten geprägt, die die lange Bearbeitungsdauer erklären. Ihre Überwindung führte zu einer Reihe von grundlegenden Verbesserungen in Präparation kleiner Objekte für elektronenmikroskopische Untersuchungen, die von den Fachkollegen sehr positiv aufgenommen wurden. Viele neue Daten sind zur Morphologie neu erhoben, alte überprüft und ergänzt worden. Durch den umfassenden Vergleich ist es gelungen, für die morphologischen Strukturen eine einheitliche Terminologie zu entwickeln, ein Schlüssel für zukünftige Forschung. Für die phylogenetische Analyse wurden Merkmale von Vertretern aller Rotifera Gattungen, insgesamt 170 Arten, und 600 morphologische und ökologische Merkmale in über 2000 Merkmalszuständen nach dem kognitionsorientierten Merkmalskonzept erhoben und in einer Datenmatrix kodiert. Dabei wurde der gesamte Merkmalsraum der Rotifera abgebildet. Das zu prüfende Merkmalskonzept hat sich überaus bewährt. Um die Referenz!erbarkeit und Vergleichbarkeit von Merkmalsdaten zu erleichtern, wurde darüber hinaus ein Typuskonzept für morphologische Merkmale entwickelt und erfolgreich erprobt. Merkmalskonzept und Typuskonzept konnten bereits auf eine andere Tiergruppe, die Gastrotrichen, übertragen werden. Der Ansatz wurde hier von den Gutachtern lobend hervorgehoben. Die phylogenetische Analyse wurde mithilfe von PAUP 4 und PRAP im Ratched – Verfahren durchgeführt. Das Ergebnis ist ein fast vollständig aufgelöstes Verwandtschaftsdiagramm der Rotifera auf Gattungsebene. Damit konnte die Phylogenie der Rotifera im Wesentlichen aufgeklärt werden. Ein wichtiges Ergebnis ist, dass die Bdelloidea sehr wahrscheinlich ein Teiltaxon der Monogononta darstellen. Von großer Bedeutung ist, dass nun auch die Gattungen bis zur Art systematisiert werden können, da nun ein Beschreibungsstandard existiert und die Außengruppen klar sind. Analysen einer größeren Anzahl an Gattungen sind bereits bis auf Artebene durchgeführt worden. Hier zeigte es sich allerdings auch, dass molekulare Analysen unterstützend hinzugezogen werden müssen. Auf der Basis des phylogeneti sehen Systems liegen jetzt für alle Merkmale Hypothesen zur Evolution vor. Die Frage nach der Evolution der Komplexität musste offen bleiben, da die Funktion vieler Strukturen nicht eindeutig geklärt werden konnte. Hier müssen für den ultrastrukturellen Bereich die Forschungsansätze konkretisiert und erweitert werden. Nach anfänglichen Schwierigkeiten hat sich das Projekt gut entwickelt, was durch die steigende Zahl der Publikationen dokumentiert ist. Erfreulich ist auch, dass im Rahmen des Projektes eine relativ hohe Zahl an Leistungsnachweisen, Diplom- und Doktorarbeiten durchgeführt werden konnten. Durch die verbesserten Präparationsmethoden, die Entwicklung einer konsistenten Terminologie, den Vorschlag für ein kognitionsorientiertes Merkmalskonzept, die Einführung eines Typuskonzeptes für Merkmale und die Klärung der phylogenetischen Verwandtschaftsverhältnisse wird dieses Projekt nicht nur einen sehr hohen Impact für die Rädertierforschung, sondern auch für die Erforschung der anderen basalen Bilateriagruppen haben.
