Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Grazer ForscherInnen entwickeln neues Modell zur Erklärung der Entstehung biologischer Vielfalt

07.04.2017

Im Süden des Tanganjikasees leben gelbe Buntbarsche der Gattung „Tropheus“, die das Ergebnis einer Hybridisierung aus roten und blauen Fischen sind, haben ForscherInnen der Universität Graz durch populationsgenetische Analysen und Nachzüchtungen im Labor geklärt. Wie aber konnte sich der neue Phänotyp durchsetzen? Warum vermischten sich die gelben Buntbarsche nicht gleich wieder mit den blauen und roten? Die Antwort sehen die ForscherInnen in Umweltveränderungen, die die Anordnung der Barrieren zwischen den Lebensräumen der verschiedenen Fischpopulationen entlang der Küstenlinie veränderten. Im Fachjournal „Ecology Letters“ haben sie ihr „Shifting Barriers Model“ erstmals veröffentlicht.

„Dass sich durch Kreuzung von Tieren verschiedener Populationen ein neuer Phänotyp entwickelt, der über viele Generationen erhalten bleibt, kommt in der Natur nicht oft vor“, weiß Univ.-Prof. Dr. Kristina Sefc vom Institut für Zoologie der Uni Graz, Erstautorin der aktuellen Publikation.


Buntbarsche der Gattung Tropheus aus der Population Ilangi, einer der im Tanganjikasee vorkommenden gelben Hybridpopulationen

www.pisces.at/Wolfgang Gessl

„Denn damit sich eine Hybrid-Population mit eigenen Merkmalen halten kann, darf es zu keiner weiteren Vermischung mit den Elternlinien kommen.“ Möglich, allerdings sehr selten ist, dass nur mehr Exemplare des eigenen Phänotyps als PaarungspartnerInnen erkannt werden.

Häufiger ist es der Fall, dass sich die neue Population ökologisch so stark von ihren Vorfahren unterscheidet, dass sie sich einen neuen Lebensraum sucht, weil sie beispielsweise ein sonnigeres Habitat bevorzugt.

Zu einer räumlichen Trennung können aber auch Umweltveränderungen, die natürliche Barrieren entstehen lassen, führen. Letzteres beschreiben die Grazer WissenschafterInnen in ihrem „Shifting Barriers Model“.

Das Modell, das grundsätzlich für unterschiedliche Organismen gelten kann, ist das Ergebnis der Forschungen an den roten, blauen und gelben Tropheus-Populationen im Tanganjikasee. Die untersuchten Buntbarsche leben alle entlang der felsigen Bereiche des Seeufers, wobei die gelben nur an einem rund 30 Kilometer langen Abschnitt zu finden sind, der an beiden Enden durch sandige Abschnitte, auf einer Seite im Mündungsbereich des großen Lufubu-Flusses, begrenzt wird.

Weil diese Fische in Bezug auf ihren Lebensraum hoch spezialisiert sind, stellt Sand eine Barriere für sie dar und verhindert, dass sie auf ihre roten und blauen ArtgenossInnen treffen, die andere Uferregionen bewohnen. Sonst würden sie sich mit ihnen paaren, wie Experimente im Labor gezeigt haben.

Wie aber kam es dann zur Kreuzung? „Umweltveränderungen haben die Anordnung der Barrieren zwischen den Lebensräumen der verschiedenen Fischpopulationen entlang der Küstenlinie so verändert, dass die roten und blauen in Kontakt kommen konnten, während ihre Kreuzungsprodukte sofort räumlich von den Elternlinien getrennt wurden“, erklärt Sefc.

Vor rund 100.000 Jahren lag der Wasserspiegel mehr als 400 Meter tiefer, und die Uferlinie sah völlig anders aus. Damals gab es den Lufubu als Barriere nicht.

„In dieser Zeit ist wahrscheinlich der neue Phänotyp entstanden“, vermutet die Forscherin. Diese Annahme passt auch zur Tatsache, dass unter den gelben Buntbarschen wiederum bereits mehrere verschiedene Populationen entstanden sind. Das deutet darauf hin, dass die Hybridisierung bereits lange zurückliegt.

Bei ihren Analysen wurden die ZoologInnen von KollegInnen aus der Analytischen Chemie der Uni Graz unterstützt.

Publikation:
Shifting barriers and phenotypic diversification by hybridization
Sefc, Kristina; Mattersdorfer, Karin; Ziegelbecker, Angelika; Neuhüttler, Nina; Steiner, Oliver; Goessler, Walter; Koblmüller, Stephan
Ecology Letters, DOI: 10.1111/ele.12766

Kontakt:
Univ.-Prof. Dr. Kristina Sefc
Institut für Zoologie der Karl-Franzens-Universität Graz
Tel.: 0043 (0)316/380-5601
E-Mail: kristina.sefc@uni-graz.at

Weitere Informationen:

http://doi.wiley.com/10.1111/ele.12766 Publikation

Mag. Gudrun Pichler | Karl-Franzens-Universität Graz
Weitere Informationen:
http://www.uni-graz.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics