Survival of the flexibEEL: Genomische Evolution der klimatischen Flexibilität und Zusammenbruch der Population vom Aussterben bedrohter Süßwasseraale

• Antragsteller: Dr. Leon Hilgers
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530763738

Der Klimawandel bedroht die biologische Vielfalt, die eine Grundlage für das menschliche Leben auf der Erde ist. Wir müssen daher verstehen, was Arten resistent gegen Klima- und Ökosystemveränderungen macht. Während der Klimawandel zunehmend Klimageneralisten begünstigt, ist die genomische Grundlage der klimatischen Flexibilität von Klimageneralisten noch unbekannt. Hier bieten Süßwasseraale eine einzigartige Gelegenheit. Jüngste Arbeiten haben bestätigt, dass Aal-spezies der gemäßigten Zonen, die in verschiedensten Ökosystemen von der Arktis bis zu den Subtropen gedeihen, jeweils eine einzige panmiktische Population bilden. Ihre bemerkenswerte klimatische Flexibilität beruht also nicht auf lokaler Anpassung von Teilpopulationen. Außerdem haben sich die Aale der gemäßigten Zonen wahrscheinlich zweimal konvergent aus tropischen Vorfahren mit engen klimatischen Nischen entwickelt. Dieses Projekt: flexibEEL, wird die Evolutionsgeschichte und die genomische Evolution der klimatischen und ökologischen Flexibilität anhand von Süßwasseraalen untersuchen. Zu diesem Zweck werde ich derzeit fehlende Referenzgenome für tropische Aalen erstellen. Mit Hilfe dieser Genome werde ich positive Selektion, Genverlust und die Evolution von Genfamilien bei Süßwasseraalen umfassend analysieren und diese Ergebnisse mit experimentellen Daten zur Genexpression bei verschiedenen Temperaturen und Salzgehalten kombinieren. Während Aalpopulationen aufgrund ihrer klimatischen Flexibilität seit mehr als 500.000 Jahren bemerkenswert stabil sind, ist die europäische Aalpopulation seit den 1960er Jahren um über 90 % eingebrochen. Um die wichtigsten Bedrohungen zu beleuchten und das Potenzial für eine evolutionäre Rettung zu bewerten, werde ich den ersten historischen populationsgenomischen Datensatz für Aale erstellen. Systematische Untersuchungen der Allelfrequenzunterschiede zwischen historischen und modernen Aalen werden selektierte Allele während des Zusammenbruchs der Population und Veränderungen durch Introgression vom amerikanischen Aal aufzeigen. Zusammengenommen wird flexibEEL entscheidende Einblicke in die genomischen Grundlagen der klimatischen Flexibilität gewähren und wichtige Informationen liefern, um den kommerziell sehr wertvollen, stark gefährdeten Europäischen Aal vor dem Aussterben zu bewahren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen