Weiter nach Norden und von den Bäumen herunter: Genetische Signaturen von Ausbreitung und Habitatwechsel der Mangrovenkrabbe Aratus pisonii während der Klimaveränderungen des letzten Jahrhunderts

• Antragsteller: Dr. Jonas Geburzi
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447933028

Weltweit verändert der Klimawandel die Verbreitungsgebiete von Arten in marinen und terrestrischen Ökosystemen. Verschiebungen und Ausdehnungen von Verbreitungsgebieten haben das Potenzial, die genetische Diversität einer Art zu verringern, sofern die Veränderungen schnell erfolgen. Eine verringerte genetische Diversität reduziert wiederum das Potenzial von Arten, sich an zukünftige Umwelt- und Klimaveränderungen anzupassen. Arten in Küstenökosystemen sind in dieser Hinsicht wenig untersucht, gleichzeitig jedoch besonders empfindlich, da ihr Lebenszyklus oft zwischen marinen und (semi-)terrestrischen Systemen wechselt, die unterschiedlich von globalen Klimaveränderungen betroffen sind. Naturhistorische Sammlungen werden in diesem Zusammenhang zunehmend als einzigartige Archive molekularer Daten erkannt, mit denen diese Folgen des Klimawandels über evolutionär signifikante Zeiträume untersucht werden können.In diesem Projekt wird die Mangrovenkrabbe Aratus pisonii als Untersuchungssystem genutzt. Nach einer Nordausbreitung entlang der Ostküste Floridas, die in Sammlungen gut dokumentiert ist, besiedelt A. pisonii seit kurzem (2012) einen neuen Lebensraum ‒ die Salzmarschen jenseits der nördlichen Verbreitungsgrenze von Mangroven. Die Art bietet daher eine herausragende Möglichkeit, die Auswirkungen klimawandel-verursachter Ausbreitungen auf die genetische Diversität und Populationsstruktur einer (sub)tropischen Krabbenart zu analysieren. Übergeordnetes Ziel des ist die Untersuchung räumlicher und zeitlicher Veränderungen der genetischen Vielfalt und Populationsstruktur von A. pisonii, als möglicher Schlüssel zum Verständnis des Habitatwechsels und ihrer andauernden Ausbreitung nach Norden.“Target-enriched” DNA-Sequenzierung mit Hilfe ultrakonservierter DNA-Elemente (UCE) wird zur Gewinnung genomischer Daten aus aktuellem und historischem Probenmaterial genutzt, die als Grundlage populationsgenomischer Analysen dienen. Die genomischen Daten fließen weiterhin in die Entwicklung von Verbreitungsmodellen für A. pisonii ein, wobei ein neuartiger Ansatz von Ensemble-Modellen genutzt wird.Das Projekt liefert empirische Erkenntnisse über Veränderungen von Populationsstruktur und genetischer Diversität als Folgen einer gut dokumentierten Ausdehnung des Verbreitungsgebiets einer Art, und beleuchtet die Bedeutung genetischer Diversität für die Resilienz küstenbewohnender Arten gegenüber dem Klimawandel. Außerdem werden durch das Projekt neue genetische Ressourcen entwickelt, insbesondere das erste UCE-Set für Krabben. Das Projekt wird, aufgeteilt in zwei Phasen, am Museum für Vergleichende Zoologie der Harvard-Universität, Cambridge/MA, und am Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung, Bremen, durchgeführt.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Gonzalo Giribet, Ph.D.