Abteilung Arthropoda

The CellGen project is composed of two main parts. The first part investigates whether cell cultures accumulate mutations with progressive number of passages. One of the advantages of cell culture is to provide best quality of DNA/RNA and metaphases. Hence, we expect that cell culture will experience a renaissance in the light of high throughput sequencing techniques. However, it is still not clear how the number of passages (i.e., the number of times cells are transferred from vessel to vessel) can affect genetic and chromosomal composition.

Understanding coloration and its variation among species, especially in Lepidoptera, has fascinated scientists since the beginning of natural history. In this project we want to compare two genera that have different ecological strategies for protecting themselves from predators using their wing patterns. Hyles moths aim at camouflage while Zygaena show aposematic coloration warning predators of their toxicity.

The BMBF-funded GBOL, the German Barcode of Life initiative, has been run successfully over the last eight years. It delivered an operative DNA barcode reference library for German animals, fungi and plants. However, a significant proportion of insect taxa has so far been excluded from GBOL and merely all biodiversity research, because no or only very insufficient expertise and information are available that allow to get a grip on them. They are called “Dark Taxa”.

Die Pilzordnung Laboulbeniales umfasst über 2000 Arten, welche alle als Parasiten auf Arthropoden leben. Ihr gesamter Lebenszyklus spielt sich auf dem Wirt ab. Wir untersuchen neue taxonomische Merkmale der Laboulbeniales auf Tausendfüßern und Insekten mittels Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und Mikro-Computer Tomographie. Diese Studie wird in Zusammenarbeit mit Ana Sofie Reboleira und Henrik Enghoff am Naturkundemuseum Kopenhagen (Dänemark) sowie Sergi Santamaria von der Universitat Autónoma de Barcelona durchgeführt.

The goal of this project is to infer a phylogeographical hypothesis of a selected group of Lepidoptera, the subtribe Pronophilina, based on comprehensive phylogenetic and distributional data, and by doing so, to propose spatial and temporal patterns for the evolution of Andean faunas. The hypothesis is that the study group evolved in South America, and that its radiation is congruent with the uplift of the Andes and changing paleoclimates, hence with the availability of suitable habitats in South and continental Central America. ​

The bristle millipedes (Penicillata: Polyxenida) differ from all other millipedes (Diplopoda) by possessing a non-calcified cuticle, trichobothria and bristles arranged in tufts. In all present phylogenetic analyses the Polyxenida are retrieved as sistertaxa to all remaining millipedes. Therefore, understanding the morphology of bristle millipedesis essential for our understanding of the millipede evolution.

Aufbau einer Referenzdatenbank von DNA-Barcodes für das Sewansee-Einzugsgebiet.

Dieses Projekt befasst sich mit den Ninetinae, einer Unterfamilie der Zitterspinnen. Es handelt sich um winzige bodenlebende Tiere die überwiegend auf aride Gegenden beschränkt sind. Im phylogenetischen System der Zitterspinnen scheinen sie eine ‚basale‘ Stellung einzunehmen, so dass sie entscheidend sind für das Verständnis der Evolution der Zitterspinnen.

Chalcidoidea are one of the species-rich groups of parasitoid waps. They show a remarkable diversity in outer appearance and life history and can be found often in high abundance in nearly all terrestrial ecosystems around the world. The evolution of the Chalcidoidea, however, is still unsuffficiently understood. Also, the current classification is not based on natural groups and needs to be revised.

1) Species delimitation of entirely or partially sympatric and taxonomically difficult species complexes in the light of genome-wide data2) Species delimitation under allopatry with no or limited gene flow at present3) Species delimitation of parapatric populations with hybridization zone and reduced gene flow4) Species delimitation in presence of asexuality​

Mit dem Ziel, Original-Pflanzen-Material für die naturgetreue Nachbildung des Lebensraums Regenwald-Kronendach in unserer Ausstellung zu sammeln, unternahm ein Team von Ausstellungsplanern, Wissenschaftlern und Präparatoren des Museum Koenig im August 2018 eine Sammelexpedition in das Ankasa River Rainforest Reserve im Südwesten von Ghana, Westafrika.

The aim of this project is to use modern non-destructive techniques in order to asses important museum material. Traditionally, the preparation of the genitalia or other parts of the inner anatomy would require the preparation and thus the partial destruction of the sample which is often not possible with important type material. We avoid this by using approaches like µ-computed tomography to visualize the inner parts of these specimens in a non-invasive way.

Die LIB-Biobank archiviert Lebendzell-Material für die Forschung und Ex-situ-Konservierung.

Within the genus Torymus (Chalcidoidea: Torymidae), very diverse parasitoid strategies and adaptations to its hosts have evolved. Its larvae are ectoparasitoids and attack mostly larvae of various gall wasps (Hymenoptera: Cynipidae) and gall midges (Cecidomyiidae). We study the coevolution of the genus Torymus and its hosts and target the question what kind of host shifts occurred during the evolution of the group. For this, we reconstruct the first phylogenomic tree for the the genus Torymus.

In this project we investigate how we efficiently can use old, dried, museum materil for phylogenomic studies. A hybrid enrichment kit for Lepidoptera is being designed and first test are promising, indicating that hundreds of genes can be successfully seqeunced for over 130 year old material.

Im Rahmen dieses in Kooperation mit der Rheinischen Friedrich-Wilhelm Universität Bonn stattfindenen Projektes soll ein Student in einem Laborblock zwei noch unbekannte Tausendfüßerarten integrativ-taxonomisch beschreiben. Bei den Tausendfüßerarten handelt es sich um zwei nur kleinräumig verbreitete Arten der nur auf Madagaskar vorkommenden zirpenden Riesenkuglergattung (Ordnung Sphaerotheriida) Sphaeromimus (Latein für "kleine Kugel"). Diese Arbeit vermittelt dem Studenten nicht nur die Grundlagen taxonomisch-wissenschaftlicher Tätigkeiten und Methoden; sie ist im Zeichen der Biodiversitätskrise auch besonders bedeutsam, da in einigen tropischen Ländern die Regenwälder schneller verschwinden als das wir die nur dort vorkommenden Arten wissenschaftlich erfassen können.

Zitterspinnen-Weibchen tragen den Eiballen mit ihren Mundwerkzeugen bis die Jungtiere schlüpfen. Vermutlich werden deswegen die Eier nur durch wenige Seidenfäden zusammengehalten und nicht mit einer dicken Hülle geschützt. Während mehrerer Sammelreisen wurden zahlreiche neue Fälle von Eiparasitismus bei Zitterspinnen entdeckt die in diesem Projekt beschrieben werden sollen.

In Costa Rica wurden Tausendfüßer als Gäste in Schwärmen von Treiberameisen beobachten. In diesem Projekt sollen diese Tiere genauer bestimmt und betrachtet werden.

Im Rahmen des GBOL- German Barcode of Life Projektes wurden (fast) alle Tausend- und Hundertfüßerarten Deutschlands und Mitteleuropas gebarcoded. Dies umfasst auch die häufigen blinden Skolopender der Gattung Cryptops. Hier wurden für Deutschland und Mitteleuropa drei Arten erwartet: zwei natürlich vorkommende und eine erst vor kurzem nach Deutschland eingeschleppte Art. Unsere ersten Barcodingergebnisse zeigen jedoch das Vorkommen von mindestens acht Arten, von denen zwei bereits zur Art bestimmt werden können. Dies sind jeweils Erstnachweise für Deutschland, bzw. Österreich.

Saftkuger, Tausendfüßer der Ordnung Glomerida sind in Europa besonders artenreich. Einige dieser Lokalendemiten wurden offenbar sogar einfach vergessen. Aufsammlungen eines auffällig schwarzen Kuglers führten nach langer Recherche zur Entdeckung des Namens G. apuana in der Literatur. Eine molekulargenetische Analyse sowie ein Vergleich mit Typenmaterial sollen nun Aufschluß über den Status, die Verbreitung, und die Verwandtschaft dieses außergewöhnlichen Kuglers geben.

Der Gerandete Saftkugler (Glomeris marginata) ist innerhalb der Myriapoda der Modellorganismus zur Erforschung der embryonalen Entwicklung sowie der Segemntierung (Evo-Devo). In dieser Studie soll die Phylogeographie von G. marginata untersucht werden. Hierzu liegen Tiere verschiedenster Populationen aus Deutschland, der Schweiz, Frankreich, Großbritannien, Luxemburg und Spaniens vor, welche auch alle bekannten Farbmorphen umfassen.

Schwebfliegen sind eine der vielfältigsten Familien innerhalb der echten Fliegen (Diptera). In diesem Projekt studieren wir die Diversität der Schwebfliegen in unterschiedlichen Habitaten in einer der artenreichsten Redionen der Welt.

Bedecktsamige Pflanzen und Säugetierdung - Nahrung der EvolutionWelche entscheidende Rolle die bedecktsamigen Pflanzen (Angiospermen) und Säugerdung in der Evolution spielten, zeigt eine neue Studie von Forschern des Zoologisches Forschungsmuseums Alexander Koenig – Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere (ZFMK) in Bonn und des Natural History Museums London in den Proceedings of the Royal Society. Basierend auf DNA Sequenzen rekonstruierten Dr. Dirk Ahrens und seine Kollegen, Dr. Julia Schwarzer und Prof.

Das Hauptaugenmerk dieser Studie ist die Auflösung der molekularen Phylogenie von Anastrepha (Tephritidae), die wirtschaftlich wichtigste Gattung der Fruchtfliegen.

In Zusammenarbeit mit dem Spezialisten der Gruppe, Dr. Guido Sabatinelli (Univ. Rom), erarbeiten wir eine Phylogenie der Gruppe, um die Evolution der Pollination dieser Tiere besser zu verstehen.

Die Holometabola sind die Insekten mit vollständiger Umwandlung (Larve, Puppe, erwachsenes Tier) und stellen über 60% der beschriebenen Tierarten. Das Projekt versucht die offenen Fragen im Stammbaum dieser Gruppe zu lösen.

Der Morphospace umfasst jegliche Variation in der Form von Organismen. Wir nutzen ihn also "Proxy" (also Gleichnis) fur Informationen zur Makrookologie der Arten und phylognetischen Linien. Das ist insbesondere dort hilfreich, wo keine Informationen zur Bionomie und Okologie der Arten existieren.

The lycaenid species Jalmenus evagoras (Theclinae) is a model organism in studies of the mutualism between butterflies and ants. In the field this species is obligately associated with ants in the genus Iridomyrmex (Dolichoderinae). The larvae produce secretions rich in amino acids and sugars, which is sought after by the ants that again protect the larvae against predators and parasites. It has, however, been shown experimentally that ant attendance comes with a cost for the butterflies.

Asymmetrie ist bei Spinnen (im Gegensatz zu Insekten) sehr selten. Dieses Projekt untersucht eine erst 2014 entdeckte Artengruppe der Philippinen, die durch teils extrem asymmetrische Paarungsorgane gekennzeichnet ist.

Harvestmen genitalia are often complex structures that vary among species but little is known about their functioning. We investigate mating behavior, genital morphology as well as interactions of male and female genitalia using histology and X-Ray microtomography of cryo-fixed pairs.

Kugeltausendfüßer

This project aims at a stable phylogenetic hypothesis for the family Thomisidae by analysis of morphological and DNA sequence data for most taxa of the family. I will use this phylogenetic hypothesis to propose a revised taxonomy for the family, to study the evolution of the diverse behaviors of the family and to test biogeographic hypotheses.

Britische Zwergkugler der Gattung Trachysphaera