Integration von Fossilien mit genetischen Daten zur Klärung der Evolution der heringsartigen Fische (Clupeiformes: Clupeoidei)

• Antragstellerin: Professorin Dr. Bettina Reichenbacher
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Systematik und Morphologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403523527

Die Unterordnung Clupeoidei umfasst mit Ausnahme des Stachelherings (Denticeps) alle Arten der Heringsartigen (Clupeiformes), das sind insgesamt etwa 400 rezente Arten. Clupeoidei sind kleine bis mittelgroße (<50 cm) pelagische Fische, die weltweit vor allem in marinen und ästuarinen Habitaten verbreitet sind und dort wichtige Funktionen in den Nahrungsketten innehaben. Bekannte Vertreter sind die wirtschaftlich bedeutenden Heringe, Sardinen und Sardellen. Die fossile Überlieferung der Clupeoidei ist relativ gut; rund 160 fossile Arten wurden auf der Grundlage von überwiegend vollständigen Skeletten beschrieben. Allerdings ist bisher wenig über die Evolution der Clupeoidei bekannt. Dies ist vor allem auf fehlende taxonomische und phylogenetische Untersuchungen eines großen Teils des verfügbaren Fossilmaterials zurückzuführen. Die Ziele des hier vorgeschlagenen Projekts sind (i) fossile und rezente Clupeoidei in einer kombinierten, zeitlich kalibrierten Phylogenie darzustellen und (ii) unter Anwendung moderner phylogenetischer Methoden den zeitlichen Ablauf ihrer Diversifizierung zu untersuchen. Um dies zu erreichen, ist das Projekt in zwei konsekutive Arbeitseinheiten gegliedert (work packages, WP). Für WP1 sind drei Jahre geplant, WP2 soll beginnen wenn WP1 nahezu abgeschlossen ist und ist für zwei Jahre geplant. Die Arbeitsschritte im Rahmen von WP1 umfassen (i) die Erstellung einer neuen morphologischen Datenmatrix, basierend auf der Analyse der Hartteil-Merkmale bereits ausgewählter fossiler und rezenter Arten, (ii) die Durchführung phylogenetischer Analysen auf der Basis der neuen Matrix, sowie (iii) die kritische Überprüfung des im Fossilbericht zu beobachtenden Anstiegs der Artenzahl im Oligozän und Miozän. Im Rahmen von WP2 sollen (i) bestehende molekulare Datensätze mit der neuen morphologischen Datenmatrix kombiniert werden, (ii) phylogenetische Bäume mittels verschiedener Kombinationen aller vorhandenen Datensätze erstellt werden, (iii) die zeitliche Diversifizierung von Linien der Clupeoidei auf der Grundlage der Bäume berechnet werden, und (iv) die resultierenden, zeitlich kalibrierten Bäume als Basis für die Analyse von Diversifizierungsmustern dienen. Mehrere Arbeitsgruppen forschen derzeit an der molekularen Phylogenie und Evolution der Clupeoidei, wobei die jeweiligen Gruppen mit verschiedenen Datensätzen arbeiten (DNA, Morphologie der rezenten Arten, Paläontologie). Der hier vorgeschlagene neue und integrative Ansatz, der Fossilien im Stammbaum platziert und morphologische und molekulare Daten kombiniert, verspricht einen signifikanten Erkenntnisgewinn im Hinblick auf die Evolutionsgeschichte der Clupeoidei.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen