Transformationen in der Evolution der Peracarida (Crustacea)

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Richter
• Fachliche Zuordnung: Systematik und Morphologie der Tiere
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 520989936

Peracarida ist eine äußerst vielfältige und ökologisch wichtige Gruppe der Malacostraca. Morphologisch sind die Peracarida durch ein Marsupium gekennzeichnet, in dem die Weibchen embryonisierte Larven/Jungtiere aufziehen. Ihre Monophylie wurde jedoch in molekularen phylogenetischen Studien wiederholt in Frage gestellt, und es wurde kein Konsens über ihre internen Beziehungen erreicht. Die Evolution der intra-marsupialen Entwicklung hatte weitreichende mikro- und makroevolutionäre Konsequenzen. Im Gegensatz zu vielen anderen überwiegend marinen Taxa fehlt bei Peracarida ein spezielles Ausbreitungsstadium, was die Fragmentierung der Populationen verstärkt, und Peracarida hat sich von einer reproduktiven r-Strategie zu einer k-Strategie entwickelt. Durch die Veränderung der effektiven Populationsgröße hat dies langfristige Auswirkungen auf die Geschwindigkeit der molekularen Evolution. Die Entwicklung des Marsupiums hatte auch Auswirkungen auf die Fortbewegung der Peracariden, was sich in der Morphologie des Pleons widerspiegelt. Der Wechsel zwischen verschiedenen Lebensräumen (wie Süßwasser, Land oder Flachwasser und Tiefsee) könnte ähnliche langfristige Auswirkungen auf die Geschwindigkeit der molekularen Evolution haben. Unsere Hauptziele sind Klärung der internen Beziehungen innerhalb der Peracarida und Prüfung ihrer Monophylie in einem kombinierten (morphologischen + molekularen) Ansatz Verständnis der evolutionären Veränderung des Bewegungsapparates (Thorakopoden und Pleon) bei Peracarida als Folge der Entwicklung des Marsupiums. Identifizierung langfristiger Veränderungen in der Geschwindigkeit der molekularen Evolution im Zusammenhang mit der Fortpflanzungsstrategie oder Übergängen zwischen Lebensräumen bei Isopoda. Wir werden morphologische (μCT, cLSM und Histologie) und genomische (Transkriptomsequenzierung und Target Capture) Methoden kombinieren und bis zu 240 Arten (je nach Methode) untersuchen. Dies wird die bisher detaillierteste Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte der Peracarida ermöglichen, sowie die Verfolgung wichtiger morphologischer Übergänge und die Identifizierung langfristiger Veränderungen in der molekularen Substitutionsrate (einschließlich Vergleichen zwischen proteinkodierenden und nicht-kodierenden Loci und zwischen synonymen und nicht-synonymen Substitutionen). Dies ist das erste Projekt, das morphologische und phylogenomische Analysen kombiniert, um die Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb der Peracarida zu klären. Ein besonderes Novum ist die Nutzung der umfangreichen genomischen Datensätze, um neben der Klärung der phylogenetischen Verwandtschaftsverhältnisse auch Einblicke in genomische Evolutionsprozesse zu gewinnen. Letzteres wird nicht nur für Peracarida von Bedeutung sein, sondern auch dazu beitragen, die langfristigen Auswirkungen von Veränderungen in der Lebensgeschichte auf die Geschwindigkeit der molekularen Evolution im Allgemeinen besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Kooperationspartner: Dr. Martin Schwentner