Phylogenetische Analyse und morphofunktionelle Untersuchung des Sprungapparates bei Springschwänzen (Hexapoda: Collembola)

• Antragsteller: Fábio Oliveira, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Systematik und Morphologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442589507

Springschwänze (Hexapoda: Collembola) sind winzige Organismen, die zumeist an versteckten Orten leben (z. B. in tieferen Bodenschichten oder Abfallresten). Über ihre Morphologie und Biologie ist daher relativ wenig bekannt. Trotz des allgemeinen Mangels an Wissen über diese Tiere sind sie überall und zeigen eine große Vielfalt in ihrer Gestalt. Sie sind vor allem bekannt für eine katapultförmige Struktur, die es ihnen ermöglicht, zu springen und Raubtieren zu entkommen. Dieser hochspezialisierte Sprungapparat besteht aus einer beweglichen Struktur (Furcula), die in der Ruhephase in einen bauchseitigen Haken (Retinaculum) eingepasst ist. Der Akt des Springens erfolgt über den Antrieb der Furcula in Richtung des hinteren Körperbereichs als Ergebnis eines mechanischen Prozesses, bei dem eine starke segmentale Muskulatur (ventrale, dorsale, dorsoventrale und transversale Bündel) gebeugt und gestreckt wird. Unter den Springschwänzen ist die Morphologie des Springapparats sehr unterschiedlich, Konvergenz kann aufgrund von gleichartigem Selektionsdruck auftreten, der auf die verschiedenen von diesen Tieren besetzten Mikrohabitate zurückzuführen ist, wie z. B. Bodenschichten, Sträucher oder sogar die Wasseroberfläche. Dieses Projekt zielt darauf ab, einen umfangreichen Satz vergleichender morphologischer Daten auf der Grundlage neuer anatomischer Forschungstechniken wie cLSM (konfokale Laserscanmikroskopie), μCT (Mikrocomputertomographie) und digitaler 3D-Rekonstruktionen zu erstellen. Die Morphologie und der Mechanismus des Sprungapparates werden in allen Hauptgruppen der Collembola vergleichend untersucht. Molekulare Daten werden ebenfalls untersucht und mit der morphologischen Merkmalsmatrix kombiniert, die die Grundlage für phylogenetische Analysen innerhalb der Collembola bildet. Die so erhaltene Collembola-Phylogenie-Hypothese wird verwendet, um Hypothesen über die Evolutionsgeschichte des Sprungapparats zu formulieren, zu testen und zu diskutieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen