Der aposematische Phänotyp: eine Geno- per Phänotyp Perspektive anhand von Giftfröschen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Heike Pröhl; Dr. Ariel Rodríguez
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 459443707

Aposematismus und Krypsis sind kontrastierende Antiprädationsmechanismen. Aposema-tische Tiere besitzen häufig eine auffällige Warnfärbung, die Giftigkeit (oder sonstige Wehrhaftigkeit) anzeigt, während kryptische Tiere eine Tarnfärbung tragen und ungefährlich sind. In neotropischen Pfeilgiftfröschen (Dendrobatidae) sind viele Arten farbpolytypisch, d.h. ihre Populationen unterscheiden sich in der Körperfärbung, welche sich wiederum in ihrer Auffälligkeit unterscheiden. In der gut untersuchten Art O. pumilio (Erdbeerfrosch) sind die für Prädatoren auffälligeren Farbmorphen giftiger, präsentieren also den aposematischen Phänotyp, während die eher kryptischen Farbmorphen weniger giftig sind. Eine Vorgänger-studie zeigte, dass sich die Expression von Genen, die an der Pigmentproduktion oder struktureller Färbung beteiligt sind, zwischen den Farbmorphen unterscheidet. Hier wollen wir auf diese Studie aufbauen und die genomische Verbindung zwischen Färbung und Giftigkeit im Detail untersuchen. Dazu werden wir in drei Oophaga Arten die involvierten Pigmente und Alkaloide charakterisieren, als auch die zugrundeliegende Expression und genetische Variation der Farb- und Alkaloidgene. Die zentrale Frage dieses Projektes ist, ob Genotyp und Phänotyp der roten und grünen Farbmorphen in allen drei Arten auf ähnliche Weise miteinander in Beziehung stehen. Auf diese Weise wird nachgewiesen, ob die Entwicklungs-wege aposematischer Merkmale aus einer deterministischen und vorhersehbaren oder einer idiosynkratischen und unvorhersehbaren Entwicklung resultieren. Diese Genotyp x Phänotyp Interaktionen eines ganzen Sets von Merkmalen wurde bis jetzt von Evolutionsbiologen wenig untersucht. Die erwarteten genomischen Einsichten in die Evolution des Aposematismus wird ähnliche Studien zum Phänotyp x Genotyp in weiteren aposematischen Gruppen antreiben, und letztendlich unser Verständnis über die Evolution des Aposematismus voranbringen. In dem Projekt wird umfangreicher Wissenstransfer und Kapazitätsaufbau zwischen lateinamerikanischen und europäischen Laboren stattfinden, und Wissenschaftler unterschiedlichen Alters, Geschlechts/Gender und Herkunft einschließen. Die angewandten Methoden und Koope-rationsstrategien werden die wissenschaftlichen Leistungen aller Teilnehmer steigern und gleichzeitig ihre menschliche Integration stärken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Costa Rica
• Partnerorganisation: Consejo Nacional de Rectores
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Giselle Tamayo-Castillo