Understanding current patterns of diversity and distribution: How and when did Himalayan faunal elements evolve?

Beschreibung

Project start: 2020

Die Herausbildung des Himalaya-Tibet Orogens (HTO) hat das globale Klima signifikant beeinflusst und infolge der massiven Hebungen und tiefen Einschnitte durch Flüsse fungiert diese Hochgebirgseinheit vermutlich als „Species Pump“. Wir sind jedoch noch weit von einem wirklichen Verständnis der historischen Biogeographie der Arten des HTO und der räumlich-zeitlichen Prozesse seiner Entstehung entfernt. Dem Himalaya kommt eine Schlüsselposition bei der Klärung dieser Prozesse und der Hebungszeitpunkte zu. Erste Ergebnisse molekularer Untersuchungen an Amphibien und Laufkäfern weisen auf einen Ursprung Himalayanischer Arten in Gebieten des Paleo-Tibets hin. Diese Ergebnisse stehen in starkem Gegensatz zu der lang gehegten Überzeugung, die Fauna im Himalaya sei vorwiegend durch Einwanderungen aus China-Indochina geprägt. Eine sorgfältige phylogeografische Aufarbeitung ist erforderlich, um diese These eines Paleo-Tibetischen Ursprungs zu untermauern und die mit der Hebung einhergehenden evolutiv relevanten Prozesse zu erfassen. Dies erfordert eine systematische Datenerhebung in biogeographisch wichtigen Regionen sowie einen erweiterten analytischen Rahmen. Damit ließen sich Diversifikationsmuster der Arten im Himalaya und in angrenzenden Gebirgsregionen entschlüsseln und der jeweilige Beitrag von Einwanderung und in situ-Artbildung im Kontext der Hebung des HTO abschätzen.
Im vorliegenden Projekt werden vier Vertebratengruppen (Nanorana, Scutiger, Duttaphrynus himalayanus and Asymblepharus) als Modellsysteme verwendet. Mittels moderner Transkriptom-basierter Exonsequenzierung werden kontrastierende biogeografische Hypothesen (Immigration, Vikarianz, out-of-Tibet, Paleo-Tibetischer Ursprung) untersucht.
Die folgenden Ziele werden angestrebt: i) Detaillierte phylogenetische Erfassung in Gebieten entlang der Südabdachung des Himalayas sowie angrenzender Gebirgsregionen; ii) Rekonstruktion der Diversifikation/Kolonisationsmuster; iii) Erbringung biologischer Befunde zur Datierung der (primären) Hebungen von HTO-Komponenten. Zugriff auf weitere Museumsproben für nahezu alle Arten der ausgewählten Gruppen ist durch Kooperationspartner gegeben.
Die Ergebnisse dieser Studie werden nicht nur Rückschlüsse auf die Besiedlungsgeschichte und Faktoren der Artbildung, sondern auch auf die Umweltbedingungen in den tertiären Entwicklungsphasen des Himalaya-Tibet Gebirgssystems erlauben.

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