Ein neuer paläontologischer und evolutionärer Kontext für die Vielfalt der heutigen europäischen Gobiidae

• Antragstellerin: Professorin Dr. Bettina Reichenbacher
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 544460165

Die Fische der Unterordnung Gobioidei (Teleostei) umfassen einen signifikanten Teil der weltweiten Fischfauna in Meeres- und Süßwasserhabitaten. In Europa sind sie mit zwei Familien vertreten: den Gobiidae und Oxudercidae. Das hier vorgestellte Projekt setzt den Schwerpunkt auf die europäischen Gobiidae. Ziel ist diejenigen Faktoren zu erforschen, welche zu deren Diversifizierung im Laufe der geologischen Zeit beitrugen. Es werden drei mögliche Szenarien aufgestellt. Die ‚Burdigale Meeresstraße‘-Hypothese (H1) und die ‚Klimaoptimum‘-Hypothese (H2) schlagen vor, dass die Diversifizierung von fossilen und heutigen Gobiiden zeitgleich erfolgte und entweder durch neue Seewege im frühen Miozän (H1) oder durch günstige Klimabedingungen im mittleren Miozän (H2) ausgelöst wurde. Die ‚Mittelmeer-Flutungs‘-Hypothese (H3) postuliert, dass sich heutige Gobiiden erst vor c. 5 Millionen Jahren entwickelten, als sich neue ökologische Möglichkeiten durch die Flutung des Mittelmeers nach dessen Austrocknung im Ober-Miozän ergaben. Um diese Hypothesen zu testen, umfassen die Ziele des Projekts (i) signifikante Verbesserung der taxonomischen Konzepte für die fossilen Arten, um belastbare Daten über die Vielfalt der fossilen Arten und Gattungen zu erhalten; (ii) die Untersuchung der Verwandtschaftsverhältnisse zwischen fossilen und heutigen Gobiiden; und (iii) zeitliche Kalibrierungen der neuen Phylogenien um zu bewerten welche der drei Hypothesen zum Ursprung der Gobiidae am plausibelsten ist. Drei Arbeitspakete (WP 1–3) werden vorgeschlagen, für die bereits umfangreiches Vergleichsmaterial zur Verfügung steht. WP 1 soll verbesserte taxonomische Konzepte auf der Grundlage neuer aktualistischer Daten zur Variabilität morphologischer Strukturen mithilfe von MicroCT-Techniken entwickeln. WP 2 umfasst die Erweiterung der bereits vorhandenen phylogenetischen Matrix (WP 2a) und Otolithen-Datensätze (WP 2b), um neue Verwandtschaftsanalysen durchzuführen; für skelettbasierte Fossilien werden Implied-Weights-Maximum-Parsimony und Bayesian-Inference Methoden zur Anwendung kommen (WP 2a), für die Otolithen-basierten Fossilien eignen sich Hauptkomponenten- und Clusteranalysen (WP 2b). WP 3 wird die Erstellung zeitkalibrierter Phylogenien umfassen, um die zeitlichen Veränderungen im Artenreichtum und in der Gattungsvielfalt der Gobiidae mit klimatischen, paläogeographischen und paläoökologischen Veränderungen zu verknüpfen und zu beurteilen, welche der drei Hypothesen zur Herkunft der fossilen und heutigen Gobiidae am plausibelsten ist. Die vorgeschlagenen drei Arbeitspakete werden es ermöglichen, die Entwicklung einer vielfältigen und wichtigen Gruppe von Süßwasser- und Meeresfischen in Europa, die zudem eine einzigartige fossile Überlieferung aufweisen, umfassend zu interpretieren. Das Projekt wird somit einen völlig neuen paläontologischen und evolutionären Kontext für die Vielfalt der heutigen europäischen Gobiidae bereitstellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen