Farbpolymorphismus in einer Hawaiianischen Spinnenart: Eine genomische Analyse der molekularen Grundlage von Anpassungsprozessen

• Antragsteller: Professor Dr. Henrik Krehenwinkel
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263629766

Farbpolymorphismen bei Tieren und Pflanzen sind von großer biologischer Signifikanz und werden intensiv erforscht. Während die evolutionäre Bedeutung von Farbvariation unbestritten und gut verstanden ist, bleibt ihre genetische Grundlage weitgehend unbekannt. Im vorliegenden Projekt soll die genetische Basis eines adaptiven Farbpolymorphismus in einer Spinnenart, der Hawaiianischen Happy Face Spider Theridion grallator, entschlüsselt werden. Alle Populationen dieser Art zeigen einen balancierten Farbpolymorphismus, der durch negative frequenzabhängige Selektion aufrechterhalten wird. Theridion grallator ist ein ideales Modell, um die molekulare Basis und konvergente Evolution solcher Farbvariation zu studieren. Die Spinne wurde in den letzten Jahrzehnten intensiv erforscht, und diverse genomische und molekulargenetische Ressourcen entwickelt. Der Farbpolymorphismus verfügt über eine einfache genetische Basis und morphologische Architektur. Er ist mindestens zweimal unabhängig auf verschiedenen hawaiianischen Inseln entstanden. Weitere verwandte Arten von Theridion grallator haben konvergent vergleichbare Farbpolymorphismen entwickelt. Ich möchte die Gene identifizieren, die der Farbvariation von Theridion grallator zu Grunde liegen und plane dieses Projekt in zwei Schritten zu bearbeiten. Zunächst werde ich eine Kombination aus populationsgenomischen Analysen, verschiedenen genetischen Kartierungsmethoden und ökologischen Feldversuchen nutzen, um Kandidatenloci zu identifizieren. Darauf basierend werde ich funktionale genetische Tests durchführen, um einen direkten Zusammenhang zwischen Genexpression und phänotypischer Divergenz aufzuzeigen. Neben der Untersuchung der molekularen Grundlage eines Farbpolymorphismus sollen meine Daten zu einem großen interdisziplinären Projekt zum Thema adaptive Radiationen auf dem Hawaiianischen Archipel beitragen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Rosemary Gillespie, Ph.D.