Analysis o f a terrestrial salamander population (Salamandra salamandra) as a model for studying mechanisms of adaptive speciation

• Applicant: Professor Dr. Sebastian Steinfartz
• Subject Area: Evolution, Anthropology
• Term: from 2005 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 14249635

Das Konzept der adaptiven Artbildung integriert ursprüngliche Ansaetze der sympatrischen Artbildung, Erkenntnisse moderner Phylogeographie und insbesondere neue theoretische Ansätze und beschreibt wie sich Artbildungsprozesse ohne die von der allopatrischen Artbildung geforderten räumlichen Trennungen vollziehen können. Aufgrund ihrer adaptiven Mechanismen ist die adaptive Artbildung schneller und effektiver als die allopatrische Artbildung, die rein auf Zufallsprozessen beruht und somit lange Zeiträume für die Entstehung neuer Arten annimmt. Nachdem in den vergangenen Jahren vor allem theoretische Modelle nahe gelegt haben, dass adaptive Artbildung möglich ist, muss nun der Nachweis adaptiver Artbildung in natürlichen Populationen geführt werden. Ein zentraler Bestandteil der adaptiven Artbildung ist die assortative Paarung, die zur Trennung der Genpools differentiell angepasster Typen führt. Im Laufe unserer vergangenen Forschung haben wir im Kottenforst bei Bonn eine Feuersalamanderpopulation (Salamandra salamandra) charakterisiert, in der differentiell adaptierte Fortpflanzungstypen, die entweder Bäche oder stehende Gewässer zur Entwicklung ihrer Larven nutzen, sympatrisch vorkommen. Unsere bisherigen molekularen Ergebnisse, Freilanduntersuchungen und Laborexperimente zeigten, dass es sich bei den differentiell adaptierten Reproduktionstypen des Feuersalamanders im Kottenforst um ein natürliches System handelt, in dem die Prozesse der adaptiven Artbildung in einem frühen Stadium direkt untersucht werden können. Das vorgeschlagene Projekt soll daher Mechanismen der adaptiven Artbildung auf einem für ein Landwirbeltier bisher nicht dagewesenen Niveau untersuchen. Hierzu sollen Kreuzungsversuche durchgeführt werden, die die genetische Basis der verschiedenen Reaktionsnormen untersuchen. Weiterhin sind Untersuchungen zum Paarungssystem mittels Vaterschaftsanalyse, direkte Wahlversuche zur Partnerwahl und reziproke Transplantationsexperimente mit Larven in ihren natürlichen Gewässern zur Abschätzung des Selektionsdruckes vorgesehen. Durch die Verknüpfung ökologischer, verhaltensbiologischer und molekularer Ansätze wird es möglich sein die Frage der adaptiven Artbildung beim Feuersalamander "vor unserer Haustür" eingehend zu untersuchen.

• DFG Programme: Research Grants