Morphometric, Molecular Phylogenetic and Gene Expression Approaches towards the Understanding of the Adaptive Radiations of the East African Cichlids

Abstract

Die Seen Victoriasee, Tanganyikasee und Malawisee in Ost-Afrika enthalten einzigartige Ansammlungen an Buntbarschenarten, wobei die Zahlen der jeweils enthaltenen endemischen Arten in die Hunderte geht. Die schiere Zahl an Arten, der Grad an ökologischer und morphologischer Spezialisierung und die Schnelligkeit der Artbildungsprozesse sind Charakteristika der Ostafrikanischen Buntbarsch-Artenschwärme und machen diese so zu einem wohlbekannten Modellsystem für Studien über adaptive Radiation und explosive Artenbildung ( Explosive Speciation ). Die im Rahmen dieser Doktorarbeit vorgestellten Arbeiten haben zum Ziel unser Wissen über bestimmte Aspekte der Buntbarsch-Radiationen zu erwetiern.Unter adaptiver Radiation versteht man die Ausbildung einer ökologischen Vielfalt in einer sich schnell multiplizierenden Abstammungslinie. Kapitel II und III beschreiben die Evolution von Buntbarsche des Tanganyikasees in zwei der oben beschriebenen Kriterien ein: der Anpassung der Körperform an die Umwelt; und die schnelle Diversifizierung der Abstammungslinien innerhalb des Sees. Es wird angenommen, dass der Prozess der Radiation im Fall der ostafrikanischen Buntbarsche in drei Schritten geschieht. Während es sich in den beiden ersten Schritten wahrhaftig um adaptive, also um Anpassungsvorgänge handelt (Anpassung an neue Habitate gefolgt von trophischer Spezialisierung), wird das dritte Stadium von sexueller Selektion angetrieben und gilt daher als nicht adaptiv.Kapitel IV behandelt jenen nicht adaptiven Teil der Radiation. Hier werden Gene identifiziert, die für die Färbung der Buntbarsche eine Rolle spielen, da davon ausgegangen wird, dass die Ausbildung der Körperfärbung der Buntbarsche von sexueller Selektion angetrieben wird. Obwohl der Zusammenhang zwischen Umwelt und Phänotyp der ostafrikanischen Buntbarsche bereits in früheren Arbeiten hergestellt wurde, fehlten bisher signifikante statistische Analysen, die diesen Zusammenhang stützen. Um die Körperform von 45 Arten ostafrikanischer Buntbarsche zu beschreiben, wurden hier geometrisch-morphometrische Methoden angewendet. Der Fokus lag hierbei auf der Artenansammlung des Tanganyikasees, die von mehr als 200 endemischen Arten gestellt wird.