Hat der biotische Austausch zwischen Sunda und Sahul zu Diversifizierung geführt? Wechsel von Ausbreiterfauna und Fruchteigenschaften am Beispiel von Aglaia (Meliaceae)

• Antragstellerin: Dr. Elizabeth Joyce
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 535289431

Der Sunda-Kontinentalschelf (Halbinsel Malaysia, Brunei und Teile Indonesiens) und der Sahul-Kontinentalschelf (Australien und Neuguinea) kollidierten zum ersten Mal vor 25 Millionen Jahren. Die neue geographische Nähe erleichterte dann den Austausch von Arten, die sich vorher auf beiden Schelfen isoliert entwickelt hatten. Dieser "Sunda-Sahul Biotic Exchange" (SSBE) hatte erhebliche Auswirkungen auf die biologische Vielfalt in der gesamten Region. Eine wichtige aber ungeklärte Frage ist, ob dieser Austausch die Diversifizierung der Biota vorangetrieben hat. Linien, die ihr Verbreitungsgebiet auf den jeweils anderen Kontinentalsockel ausdehnten waren neuartiger Selektion ausgesetzt. Wir stellen die Hypothese auf, dass dies zu divergenter Evolution von Merkmalen führte. Um diese Hypothese zu testen, wollen wir einer Fallstudie über die Auswirkungen des biotischen Austauschs zwischen Sunda und Sahul auf die Fruchtmerkmale von Aglaia (Meliaceae). Aglaia ist eine tropische Baumgattung mit c. 127 Arten, die in Sunda und Sahul verbreitet sind und eine bemerkenswerte Vielfalt an Früchten aufweisen. Es wurde berichtet, dass die Arten durch Primaten, Vögel und Kasuare verbreitet werden. Angesichts der großen Unterschiede in den Gemeinschaften potentieller Fruchtausbreiter auf den Inseln der Sunda- und Sahul-Schelfe - und insbesondere der Abwesenheit von Primaten auf Sahul - wollen wir untersuchen, ob die Unterschiede in der Ausbreiterfauna die Vielfalt der Fruchtmerkmale von Aglaia bei ihrer Besiedlung der Schelfe beeinflusst haben. Zu diesem Zweck wollen wir drei Hauptziele erreichen. Erstens werden wir eine robuste Phylogenie von Aglaia und verwandten Gattungen mit Sequenzen zahlreicher, speziell für diese Gruppe ausgewählter Genloci erstellen. Zweitens werden wir die Früchte ontogenetisch, anatomisch und chemisch analysieren. Die Evolution von Fruchteigenschaften bei Aglaia wird dann in einem phylogenetischen Kontext rekonstruiert. Drittens werden wir prüfen, ob die Veränderungen von Fruchteigenschaften durch Unterschiede in den Ausbreitungsgemeinschaften verursacht wurden. Dazu wird zunächst die Biogeographie von Aglaia rekonstruiert und mit Hilfe von phylogenetischen Vergleichsmodellen geprüft, ob Ausbreitungsereignisse mit Veränderungen von Fruchtmerkmalen korreliert sind. Im Anschluss daran werden wir in der neuen öko-evolutionären Simulationsmaschine gen3sis ein räumlich mechanistisches Modell erstellen, um explizit zu testen, ob die Unterschiede in den Ausbreitungsgemeinschaften in neuen geografischen Gebieten die Diversifizierung der Fruchteigenschaften verursacht haben, und die Möglichkeit auszuschließen, dass dies auf andere abiotische Faktoren wie Klima oder neutrale Prozesse wie genetische Drift zurückzuführen ist. Wird dieses Projekt neue Einblicke in den SSBE und andere ähnliche biotische Austauschereignisse weltweit geben und die Prozesse beleuchten, die zur Evolution hoher biologischer Vielfalt in diesem Hotspotführten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen