dc.contributor.advisor | Stumpner, Andreas Prof. Dr. | de |
dc.contributor.author | Richter, Christian | de |
dc.date.accessioned | 2013-01-22T15:43:29Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:51:07Z | de |
dc.date.issued | 2008-04-16 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F147-3 | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-3437 | |
dc.description.abstract | Das von der flugunfähigen baumbewohnenden
Laubholz-Säbelschrecke Barbitistes serricauda (Fabricius 1798)
besiedelte Gebiet in Zentraleuropa wurde in prähistorischer Zeit
durch die wahrscheinlich anthropogen begünstigte Ansiedlung der
Rotbuche fragmentiert. Damit veränderte der Mensch nachhaltig den
Lebensraum dieser Art, in der Dauer der Veränderung und ihrer
Nachhaltigkeit geologischen Prozessen vergleichbar. Die wenig
mobilen Tiere können die Rotbuche als Nahrungspflanze nicht nutzen.
Populationen dieser Heuschrecke lassen sich daher nicht auffinden,
wo die Rotbuche zur Dominanz gelangt ist. Diese Populationen
zeichnen sich durch äußerst geringe Individuendichten – oft weniger
als 15 Tiere – aus. Eine solche geringe Individuendichte kann über
mehrere Generationen erhalten bleiben. Die populationsgenetische
AFLP-Analyse wies für die mittlere Distanz zwischen diesen
Populationen einen Wert von FST = 0,2486 auf. Ermittelte genetische
Distanzen lagen zwischen einzelnen Populationen auf dem gleichen
Niveau wie zwischen anderen Barbitistes-Arten; der FST-Wert für die
Distanz zwischen B. yersini und B. ocskayi war 0,2733; die Distanz
zwischen zwei B. serricauda-Populationen aus dem norddeutschen Raum
erreichte einen Wert von 0,385. Zwischen der genetischen und der
geographischen Distanz konnte kein Zusammenhang hergestellt werden.
Als Ursache hierfür wird genetische Drift in den Populationen
angenommen. Für die genetische Diversität innerhalb der
Populationen (hs) konnte ein Wert von 0,2577 (AFLP-Daten) ermittelt
werden. Außerdem wurde eine RAPD-Analyse durchgeführt, die sich als
vergleichbar valide erwies. Bei unter standardisierten Bedingungen
gezüchteten Filialgenerationen von 20 Populationen konnten
signifikant unterschiedliche Beinlängen adulter Tiere gemessen
werden, was, wie die Unterschiede im Ablauf der durch maternelle
Einflüsse maßgeblich beeinflussten Embryonalentwicklung, auf
Differenzierungsprozesse zwischen den lokal isolierten Populationen
hindeutet. Die Folgen einer bei kleinen Populationen anzune hmenden
Inzucht wurden mit Versuchen zur Überlebenswahrscheinlichkeit
abgeschätzt. Dabei zeigten verschiedene Populationen eine sehr
unterschiedliche relative Überlebensrate, was darauf schließen
lässt, dass lediglich einige, aber nicht alle Populationen,
mutmaßlich durch den eingeschränkten genetischen Austausch einem
erhöhtem Aussterberisiko ausgesetzt sind, zumal in keiner
Population Fehlbildungen in der postembryonalen Entwicklung zu
beobachten waren. Unter gleichen Untersuchungsbedingungen wiesen im
Labor erzeugte Populationshybriden, deren Eltern aus jeweils
unterschiedlichen Teilpopulationen stammten, auf eine zwischen
einzelnen Populationen im Entstehen begriffene postzygotische
Isolation hin. Zuchtlinien, in denen gezielt Inzucht betrieben
wurde, zeigten hingegen keine verminderte Fitness gegenüber den
Kontrollzuchten. In Partnerwahlversuchen zum Präferenzverhalten der
Weibchen konnte festgestellt werden, dass die Weibchen mehrheitlich
das populationsfremde Männchen bevorzugen, d. h. dass die Wahl des
Weibchens auf das genetisch andersartige Männchen gefallen ist,
wobei zu beobachten war, dass die eigentliche Auswahl erst bei
direktem Kontakt der Tiere stattfand, hier also eine chemische
Komponente bestimmend ist. Für einzelne Populationen konnten
diesbezüglich unterschiedliche Befunde erhoben werden. Die
bioakustischen Untersuchungen der Zeitmuster des Männchengesangs
deuteten allerdings nicht auf eine sich entwickelnde präzygotische
Isolation in Bezug auf das akustische Partnerfindungssystem
zwischen Populationen hin.
Zwar führte die Fragmentierung des Habitats zu einer drastischen
Einschränkung des genetischen Austausches zwischen Populationen
dieser Heuschreckenart, die für sie günstige Lebensräume in kleinen
Subpopulationen mit gelegentlichem genetischen Austausch bewohnt.
Doch durch diese Isolation lokaler Vorkommen kam es zu
Diversifizierungsprozessen, woraus eine große genetische Vielfalt
innerhalb der Art resultiert, die schließlich in Speziation münden
kann. Damit kann eine Habitatfragmentierung langfristig einen
Beitrag zur Biodiversität liefern, auch wenn einige Populationen
lokal aussterben. Eine positive Bewertung anthropogener
Habitatfragmentierung ist in Einzelfällen also durchaus möglich,
weil diese langfristig die gleichen Auswirkungen haben kann wie
natürliche, etwa geologische Prozesse. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | ger | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ | de |
dc.title | Evolution isolierter Teilpopulationen der Laubholz-Säbelschrecke Barbitistes serricauda (FABRICIUS 1798) | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Evolution of Isolated Subpopulations of the Bushcricket Barbitistes serricauda (FABRICIUS 1798) | de |
dc.contributor.referee | Stumpner, Andreas Prof. Dr. | de |
dc.date.examination | 2008-01-22 | de |
dc.subject.dnb | 590 Tiere (Zoologie) | de |
dc.subject.gok | WXU 000 Populationsdynamik | de |
dc.subject.gok | Tiergeographie | de |
dc.description.abstracteng | The central European area populated by the
ratite bushcricket Barbitistes serricauda (Fabricius 1798) has been
fragmented in Prehistoric times by the settling of the copper
beech, which was presumably promoted by man. The specimen with low
mobility cannot use the copper beech as a means of nourishment.
Therefore populations of this type of bushcricket can only be found
in places where the copper beech does not grow. These populations
are characterized by an outstanding poverty in regard of the number
of individuals – sometimes less than 15 specimen – that remains
constant for any length of time. The AFLP-analysis of population
genetics shows a value of FST = 0,2486 regarding the distance
between populations. There was no obvious connection between
genetical and geographic distance. In regard to the gene diversity
between populations (hs) a value of 0,2577 (AFLP-Data) has been
determined. Additionally a RAPD-analysis was performed, which was
equally reliable to the AFLP-method. Filial generations of single
populations that were bred under standartized conditions, showed
significantly diverse lengths of leg. This indicates processes of
differentiation in locally isolated populations, as do the
differences in the progress of embryonic development influenced by
endogenic factors of maternal origin. The consequences of
supposable inbreeding within small populations were estimated by
tests evaluating fitness, which disclosed several populations to
have a very diverse relative rate of survival. This indicates that
some, but not all of the populations live under an heightened
threat of extinction, supposedly promoted by limited genetical
exchange, since none of the populations examined showed signs of
malformation during postembryonic development. Population hybrids
bred in the labratory under identical testing conditions, whose
parents derived from different subpopulations, indicated a
postzygotic isolation developing between several populations.
Deliberately bred lines of inbreeds showed no signs of reduced
fitness in comparison to control breeds. This strongly suggests
that inbreeding depression within small local populations does not
necessarily occur. When testing the females' preferences in mate
choice it was observed that a majority of females prefer males
alien to their own population, even if there was some diversity in
the results concerning the different populations. In addition,
tests regarding the specific temporal patterns of male calling
songs did not indicate prezygotic isolation between
populations.
The fragmentation of the habitat of Barbitistes serricauda did
indeed lead to a drastic restriction of genetical exchange between
single populations, but the isolation of local populations also led
to processes of diversification within the population in general
and generated a large genetical variation within the species, which
in turn might result in speciation. Therefore, any fragmentation of
habitat may contribute to biodiversity in the long run, even if
some populations extinguish locally. Hence a positive evaluation of
anthropogenic fragmentation of habitat is possible in some cases,
since it may have the same results as processes of a natural, i. e.
geologic kind. | de |
dc.contributor.coReferee | Willmann, Rainer Prof. Dr. | de |
dc.subject.topic | Mathematics and Natural Science | de |
dc.subject.ger | Isolation | de |
dc.subject.ger | Population | de |
dc.subject.ger | Evolution | de |
dc.subject.ger | anthropogene Habitatfragmentierung | de |
dc.subject.eng | Isolation | de |
dc.subject.eng | population | de |
dc.subject.eng | evolution | de |
dc.subject.eng | anthropogenic habitat fragmentation | de |
dc.subject.bk | 42.21 Evolution | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1761-5 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-1761 | de |
dc.identifier.ppn | 579214737 | de |