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

• Antragstellerin: Dr. Sylvia Hofmann
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Systematik und Morphologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 427877022

Die Herausbildung des Himalaya-Tibet Orogens (HTO) hat das globale Klima signifikant beeinflusst und infolge der massiven Hebung und tiefen Einschnitte durch Flüsse spielte es vermutlich eine wesentliche Rolle bei der Entstehung von Arten. Wir sind jedoch noch weit von einem wirklichen Verständnis der historischen Biogeographie des HTOs und dem Wissen um Details der räumlich-zeitlichen Evolution im Zusammenhang mit seiner Hebung entfernt. Dem Himalaya kommt eine Schlüsselposition bei der Klärung dieser Prozesse und der Hebungszeitpunkte zu. Ergebnisse einer ersten Vorstudie der Antragstellerin, die basierend auf molekularen Daten von Amphibien durchgeführt wurde, lassen den Ursprung von Himalayanischen Fauna-Komponenten in Gebieten des Paleo-Tibets vermuten. Diese Ergebnisse stehen im Gegensatz zu der lang gehegten Überzeugung, die Fauna im Himalaya sei durch Einwanderungen aus Regionen von China-Indochina geprägt. Ein umfassender phylogeografischer Ansatz 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 wird die Antragstellerin vier sorgfältig ausgewählte Vertebratengruppen (Nanorana, Scutiger, Asymblepharus und Duttaphrynus himalayanus) als Modellsysteme verwenden. Diese Gruppen sind phylogenetisch ausreichend alt und unterscheiden sich in ihren Dispersionskapazitäten und ökologischen Ansprüchen. Mittels moderner Transkriptom-basierter Exonsequenzierung in Kombination mit Next Generation Sequencing und aktuellen phylogenetischen Analysemethoden werden kontrastierende phylogeografische Hypothesen getestet (Immigration, Vikarianz, Out-of-Tibet, Paleo-Tibetischer Ursprung) und molekulare Datierungen durchgeführt. Mit dieser Studie verfolgt die Antragstellerin die folgenden Ziele: 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. Die Antragstellerin hat über ihre Kooperationspartner außerdem Zugriff auf weitere Museumsproben für nahezu alle Arten der ausgewählten Gruppen, so dass ein effektiver und schneller Fortschritt innerhalb des gemeinsamen Projektes garantiert ist. 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.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen