Radiation im Fluss – Mechanismen der Artenbildung bei viviparen Süßwasserschnecken endemisch im Kaek River, Thailand

Was verraten Fluss-Schnecken über die Radiation von Arten?

Die Frage nach dem Prozess, wie Arten und damit Biodiversität entstehen, wird bisher modellhaft im Wesentlichen an Wirbeltieren untersucht. Und das obwohl Invertebraten die eigentliche Artenvielfalt stellen.

In diesem Projekt sollen daher am Beispiel von Süßwasserschnecken der unter anderem in Thailand verbreiteten Gattung Brotia Einblicke in die Mechanismen und Muster der Artenentstehung gewonnen werden.

Unsere Vorstudien haben gezeigt, dass allein in einem Fluss in den Bergen Thailands, dem Kaek River-System, vielfältige Varianten dieser Schnecken leben. Warum finden sich aber ausgerechnet dort so viele verschiedene Arten? Und: Wie sind sie genau entstanden?

Gemeinsam mit dem Evolutionsbiologen Walter Salzburger werden mit Hilfe von RAD (restric­tion-site-associated DNA)-Sequenzierung Diver­genzen im Genom analysiert, um die Wirksamkeit geographischer Barrie­ren beziehungsweise anderer, etwa ökologisch bedingter, Mechanismen genetischer Isolation zu prüfen.

Süßwasserschnecken sind ideal als Modellorganismus

Süßwasserschnecken sind gut geeignete Modell­organismen zur Erforschung von Speziationsmechanismen: Sie haben eine eingeschränkte Beweglichkeit und damit eine hohe Bindung an Habitatbedingungen.

Insbesondere Artenschwärme in Flüssen sind bisher kaum untersucht. Doch aufgrund der geographisch linearen Topographie sind sie für Studien leicht zugänglich.

Endemische Süßwasser­schnecken der Gattung Brotia im Kaek River stellen mit weniger als einem Dutzend mikrogeo­graphisch skalierter Arten daher ein ideales Modellsystem als natürliches Experiment zum Studium grund­legender Speziations­mechanismen und Einflussfaktoren dar.

Genetische und morphologische Analyse kommen zusammen

Wir bringen für dieses Projekt morphologische Anpassungen mit genetischen Daten zusammen, um das Vorliegen einer originär riverinen Radia­tion zu beurtei­len. Dazu prüfen wir vor dem Hintergrund ökologischer Parameter wie Habitat und Substratpräferenzen die Hypothese einer räumlich korrelierten Differenzierung.

Die modellhaft angelegte Studie erlaubt so den Ein­fluss äußerer Faktoren bei der Entstehung von Biodiver­si­tät abzuschätzen. Gleichzeitig liefert sie die nötige Datengrundlage zur Abschätzung des Beitrags möglicher innerer Verursachung des Speziationsprozesses.

Weiter untersucht wird dies in einem angegliederten Promotionsprojekt. Am Beispiel von Brotia-Spezies soll im Kaek River modellhaft die Evolution und Artenbildung in einem Fluss-System untersucht werden.

Promotionsprojekt: “Testing a riverine radiation – Mechanism of speciation in viviparous freshwater gastropods endemic to the Kaek River, Thailand”, Nora Lentge-Maaß (2019)