Der Einfluss physiologischer Variation auf die geographischen Verbreitungsgrenzen parapatrischer, kryptischer Arten

• Antragsteller: Professor Dr. Ralph Tiedemann, Ph.D., seit 1/2022
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 429916162

Die geographische Verbreitung einer Art hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, insbesondere Dispersion, biotische Interaktionen, Besiedelungsgeschichte und Physiologie. Von besonderer Bedeutung ist Temperaturstress, allerdings wird in physiologischen Experimenten meist der Einfluss von Temperatur singulär gemessen. Dieses Projekt basiert auf der Hypothese, dass sich Organsimsen gleichzeitig an die Gesamtheit der Umweltstressoren anpassen und dass diese Stressoren die physiologischen Limits einer Art synergistisch determinieren. In dieser Studie werde ich die physiologischen und genomischen Unterschiede zwischen zwei kryptischen Arten untersuchen, die in ihrer Verbreitung teilweise überlappen und eine hohe Tendenz zur Ausbreitung zeigen. Melampus bidentatus nov. sp. N and M. bidentatus nov. sp. S sind zwei kryptische Arten und gehören zu den Gezeiten-abhängigen Wattschnecken. Die Verbreitungsgebiete beider Arten erstrecken sich zusammen über fast 25 Breitengrade und damit über ein breites Spektrum unterschiedlichster Umweltbedingungen. Beide Arten sind Frosttolerant, können kalte Winter überstehen und haben überlappende Verbreitungsgebiete, mit verschiedenen nördlichen Verbreitungsgrenzen. In Gewässern mit mittlerem Salzgehalt leben beide Arten in Sympatrie, bei hohem Salzgehalt tritt vor allem M. bidentatus nov. sp. N auf, bei niedrigem Salzgehalt vor allem M. bidentatus nov. sp. S. Bisherige experimentelle Untersuchungen konnten zeigen, dass sich die Arten nicht in ihrer Kältetoleranz unterscheiden. Dies deutet darauf hin, dass Winterkälte allein die unterschiedliche Verbreitung der beiden Arten nicht erklären kann. Ich beabsichtige eine Kombination von Gesamtgenomvergleichen, physiologischen Experimenten und Feldbeobachtungen, um die Hypothese zu testen, dass die unterschiedliche Verbreitung der Arten durch das Zusammenspiel von Salzgehalt und niedrigerer Temperatur bestimmt ist und sich die Arten hier jeweils an unterschiedliche Umweltparameterkombinationen angepasst haben. Sollte sich die Hypothese bestätigen, dass Anpassungen an mehrere veränderliche Umweltfaktoren (hier Temperatur und Salinität) sich gegenseitig beeinflussen, hätte dies eine große Bedeutung für das Verständnis über den Einfluss der Umwelt auf Verbreitungsgebiete sowie die Möglichkeit, eine Veränderung von Verbreitungsgebieten durch den Klimawandel vorauszusagen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemalige Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Alice Dennis, Ph.D., bis 12/2021