Evolutionäre Transformationen im Schaben-Termiten Übergangsfeld

• Antragsteller: Dr. Benjamin Wipfler
• Fachliche Zuordnung: Systematik und Morphologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 261330768

Ein Schwestergruppenverhältnis zwischen den ursprünglich holz-fressenden und eusozialen Termiten und der ebenfalls xylophagen Schabengruppe Cryptocerdidae ist seit ein paar Jahren akzeptiert, was Termiten zu sozialen Schaben macht. Die übrigen Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb der Blattodea (= Schaben und Termiten) sowie die evolutiven Anpassungen innerhalb der Gruppe wie z.B. die Entwicklung von mehreren Stufen der Sozialität, Xylophagie oder die multiplen Reduktionen von Flügeln sind jedoch nach wie vor weitestgehend unbekannt. Das hier vorgestellte Projekt zielt auf ein vertieftes evolutives und systematisches Verständnis dieser Gruppe durch Kombination moderner morphologischer und phylogenomischer Methoden ab. Insgesamt werden Kopf- und Thoraxmorphologie von 30 ausgewählten Vertretern aller Gruppen der Blattodea und aller relevanten Außengruppen untersucht. Um maximale Effizienz und bestmögliche Dokumentation zu gewährleiten wird auf eine bewährte Kombination von innovativen morphologischen Methoden (µ-Computer-Tomographie, digitale Mikroskopie, 3D-Rekonstruktionen) mit traditionellen Ansätzen (histologische Schnittserien, Zeichnungen) zurückgegriffen. Ergebnisse von externen Kooperationspartner (Genitalien, Flügelgelenk, Symbionten des Verdauungssystems, Embryologie) werden in die Gesamtanalyse mit einfließen. In einem zweiten Ansatz wird die Phylogenie der Gruppe (49 Schaben und Termiten, 13 Außengruppenvertreter) basierend auf Transkriptom-Analysen rekonstruiert. Die Daten wurden im Rahmen des 1K Insect Transcriptome Evolution Projektes (1KITE, www.1kite.org) erhoben. In Kombination erlauben diese beiden Ansätze nicht nur eine verlässliche Rekonstruktion der Phylogenie sondern auch Aussagen über die Evolution von omnivoren und solitären Schaben über subsoziale und xylophage Gruppen bis hin zu den hochkomplexen Termiten-Staaten. Spezifische evolutive Szenarien für Anpassungen an Xylophagie, die verschiedenen Grade der Flügelreduktionen sowie die Evolution des Kastensystems bei Termiten werden entworfen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen