Molecular species concept in benthic foraminifera including morphological, ecological, and geographical data sets
Final Report Abstract
Ziel dieses Projektes war es, unsere Kenntnisse über phylogenetische und taxonomische Zusammenhänge innerhalb der benthischen Foraminiferen durch den verstärkten Einsatz von molekularbiologischen Methoden zu erweitern. Während mehrerer Expeditionen in unterschiedlichen geographischen Regionen wurden Sedimentproben genommen und benthische Foraminiferen isoliert. Diese wurden sowohl morphologisch als auch molekulargenetisch untersucht. Durch Einbeziehung umfangreicher Sequenzdaten der SSU rDNA konnten vor allem die Foraminiferen-spezifischen, wertvolle Informationen tragenden variablen Bereiche für die phylogenetische Analyse genutzt werden. Die Erhöhung der phylogenetischen Informationen führte zu einer wesentlichen Verbesserung der Stammbäume, besonders aber auch zu neuen Erkenntnissen in der Gruppierung der Textulariida, Trochamminida, Rotaliida und Buliminida. Unsere Ergebnisse belegen insbesondere, dass auf der einen Seite einige der als Arten klassifizierte Morphotypen vermutlich Ökomorphotypen ein und derselben Art darstellen; auf der anderen Seite stellen einige der morphologisch bisher kaum unterschiedenen Arten möglicherweise einen Komplex verschiedener Genotypen dar. Durch den Vergleich von Sequenzdaten (SSU rDNA und ITS-Region) geographisch distinkter Populationen in verschiedenen Taxa konnte ein Einblick in die genetische und morphologische Plastizität auf Populations-, Art und Gattungsebene gewonnen werden. Hierbei ist es erforderlich, durch multiple PCR, Klonierung und Sequenzierung die intra- und interindividuelle bzw. interspezifische Variabilität zu ermitteln. Starke Heterogenität der SSU rDNA innerhalb einer Art deutet nicht notwendigerweise auf „kryptische Arten" hin, sondern kann möglicherweise auf der Assoziation mit anderen, nicht-schalentragenden Formen („hermits") beruhen. Die zusätzliche Anwendung von RNA-Sekundärstrukturmodellen konnte Aufschluss geben auf der Ebene von Populationen, aber auch darüber hinaus Gattungszusammenhänge klären; sie ist auch für Analysen auf höherem phylogenetischen Niveau einsetzbar. Zum ersten Mal wurden für die Auswertung der Foraminiferen-Daten erfolgreich auch Netzwerk-Analysen angewendet. Die in diesem Projekt gewonnenen Daten machen deutlich, dass molekularbiologische Untersuchungen zur detaillierten Dokumentation der Biodiversität notwendig sind und Veränderungen in der Taxonomie und Phylogenie rezenter benthischer Foraminiferen nach sich ziehen können. Insgesamt stellte sich heraus, dass verstärkt auch über unterschiedliche molekulare Differenzierungsgeschwindigkeiten innerhalb verschiedener Gruppen nachgedacht werden muss.
Publications
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