The evolution of cascade frogs with gastromyzophorus tadpoles: Do Sumatran species distribution patterns correlate with ancient river systems?
Final Report Abstract
Das Projekt untersucht die Biogeographie bestimmter, Bergbach bewohnender Froscharten auf der Insel Sumatran (zusammenfassend "Kaskaden-Frösche"), deren Arten sich durch hochspezialisierte Kaulquappen mit Bauchsaugnapf auszeichnen (gastromyzophore Larve). Über die spezialisierte Quappe ergibt sich eine hohe Bindung an kaskadierende, klaren Bäche und Flüssen im Regenwald des Berg- und Hügellandes. Eine Anfangsfrage war, ob die heutigen Verbreitungsmuster dieser Arten durch die zum Teil geologisch alten Flusssysteme der Insel Sumatra beeinflusst sind, wie das bei anderen Organismen (u.a. Fische) postuliert wurde. Voraussetzung für die Bearbeitung der Fragestellung ist eine Beprobung der Froschfauna in möglichst enger Dichte entlang der ganzen längs der Insel laufenden Barisan-Bergkette. Durch die räumlich dichte Probennahme über die gesamte Insel wurden in der Studie insgesamt fünf neue Froscharten entdeckt und bereits beschrieben; weitere sind in Arbeit. Zwei neue Arten waren innerhalb der Kaskaden-Frösche einzuordnen. Für diese und eine weitere bekannte, in ihrer Stellung sehr umstrittene Art, wurde eine neue Gattung vorgeschlagen: Sumaterana. Erstmals konnte durch genetische Zuordnung der Larven (Barcoding) nachgewiesen werden, dass Angehörige der Gattung Sumaterana auch bauchsaugnapftragende Larven besitzen, nicht nur die Gattung Huia, wie zuvor bekannt. Die phylogeographische Betrachtung der untersuchten Gattungen und Arten zeigt, dass es sich um relativ alte selbständig evolvierende Linien handelt (Aufspaltung der genannten Gattungen vor ca. 25–27 Mio Jahren, Artaufspaltungen vor ca. 10-17 Mio Jahren). Während des Quartärs exisitierten Flussysteme auf dem Sundashelf, die zu Zeiten niedriger Meeresspiegel (Eiszeiten) und exponiertem Sundashelf die Landmassen Sumatra, Java, Borneo und die Malayische Halbinsel verbanden und potentiell die Ausbreitung und Evolution limnischer Organismen beeinflussten. Für die phylo-geographischen Beziehungen der untersuchten Frösche hingegen scheinen die Flusssysteme des Sundashelf im Quartär eher von untergeordneter Bedeutung zu sein. In den Daten zeichnet sich hingegen eine Nord-Süd-Unterteilung der Insel Sumatra ab, die deutlich ältere Wurzeln hat und möglicherweise ein Relikt der frühen Besiedelung ehemals vulkanischer Inseln ist, die später in die Insel Sumatra eingingen.
Publications
- (2017) A new genus and two new species of arboreal toads from the highlands of Sumatra with a phylogeny of Sundaland toad genera. Herpetologia 73, 63–75
Smart, U., Sarker, G.C., Arifin, U., Harvey, M.B., Sidik, I., Hamidy, A., Kurniawan, N. & Smith, E.
(See online at https://doi.org/10.1655/Herpetologica-D-16-00041) - (2017) Asian ranid species possessing gastromyzophorous tadpoles (Amphibia, Anura): their phylogeny and biodiversity. Evolution Meetings, Portland
Arifin, U., Hertwig, S. T., Smith, E. N., Iskandar, D. T., Haas, A.
- (2017) The systematics and diversity of the Asian frog genus Huia Yang 1991 (Amphibia: Ranidae) revisited. Joint Meeting of Ichthyologists and Herpetologists, Austin, USA
Arifin, U., Smart, U., Hertwig, S.T., Smith, E.N., Iskandar, D.T., Haas, A.
- (2018) A new species of the genus Pulchrana Dubois, 1992 (Amphibia: Ranidae) from Sumatra, Indonesia. The Raffles Bullentin of Zoology 66, 277–299
Arifin, U., Cahyadi, G., Smart, U., Jankowski, A. & Haas, A.
- (2018) The Evolution of Asian ranid species with gastromyzophorous tadpoles (Amphibia, Anura). 2nd Joint Congress on Evolutionary Biology. Montpellier, France
Arifin, U, Smart, U., Hertwig, S.T., Smith, E.N., Iskandar, D.T., Haas, A.
- (2018). Molecular phylogenetic analysis of a taxonomically unstable ranid from Sumatra, Indonesia, reveals a new genus with gastromyzophorous tadpoles and two new species. Zoological Systematics and Evolutionary Research 94: 163–193
Arifin, U., Smart, U., Hertwig, S.T., Smith, E.N., Iskandar, D.T., Haas, A.
(See online at https://doi.org/10.3897/zse.94.22120)
